國立宜蘭大學食品科學系所

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1 國 立 宜 蘭 大 學 食 品 科 學 系 ( 研 究 所 ) 碩 士 論 文 Department of Food Science National Ilan University Master Thesis 不 同 成 熟 度 金 柑 抗 氧 化 活 性 及 其 有 效 成 分 之 研 究 Studies on Antioxidant Activities and Functional Constituents of Kumquat with Different Maturities. 指 導 教 授 : 駱 錫 能 博 士 Shyi-Neng Lou, Dr. rer. nat. 研 究 生 : 江 佩 錚 Pei-Jheng Jiang 中 華 民 國 九 十 六 年 七 月 I

2 摘 要 本 研 究 以 宜 蘭 縣 員 山 鄉 地 區 所 產 之 不 同 成 熟 度 的 長 實 金 柑 (Fortunella margarita Swingle, FMS) 與 圓 金 柑 (Fortunella japonica Swingle, FJS) 為 原 料, 將 新 鮮 果 實 區 分 成 果 皮 與 果 肉 兩 部 份, 分 別 探 討 其 抗 氧 化 能 力 及 相 關 物 質 含 量 之 變 化, 藉 以 了 解 抗 氧 化 活 性 物 質 在 金 柑 抗 氧 化 力 上 所 扮 演 之 角 色 與 其 在 加 工 過 程 中 可 能 之 變 化 實 驗 結 果 顯 示, 金 柑 果 皮 及 果 肉 清 除 DPPH 自 由 基 能 力 為 甲 醇 萃 取 物 > 水 萃 取 物 > 乙 酸 乙 酯 萃 取 物 圓 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 還 原 力 DPPH 自 由 基 清 除 能 力 與 亞 鐵 離 子 螯 合 能 力, 均 較 長 實 金 柑 為 佳 長 實 金 柑 果 皮 萃 取 物 之 DPPH 自 由 基 清 除 力 隨 著 成 熟 度 的 增 加 明 顯 下 降, 而 以 成 熟 度 30% 的 圓 金 柑 效 果 最 好, 其 能 力 達 92.2% 果 皮 萃 取 物 的 螯 合 亞 鐵 離 子 能 力 明 顯 大 於 果 肉 3 至 7 倍 之 多, 顯 然, 圓 金 柑 果 皮 具 有 較 佳 之 抗 氧 化 能 力 而 不 同 成 熟 度 的 金 柑 成 分 分 析 結 果 顯 示, 總 多 酚 含 量 介 於 mg/ 100g, 總 類 黃 酮 為 mg /100g, 及 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量 介 於 mg/100g 之 間, 均 為 圓 金 柑 含 量 高 於 長 實 金 柑, 果 皮 含 量 高 於 果 肉 花 青 素 含 量 則 在 15.97mg/100g 以 下, 亦 以 圓 金 柑 果 皮 為 最 高 總 多 酚 含 量 隨 成 熟 度 增 加 而 減 少, 圓 金 柑 果 皮 總 類 黃 酮 則 隨 成 熟 度 增 加 而 大 幅 增 加 而 圓 金 柑 果 皮 花 青 素 在 50% 成 熟 度 時 最 高, 而 成 熟 度 70% 之 後, 果 肉 則 中 未 檢 出 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量 以 成 熟 度 30% 的 圓 金 柑 果 皮 含 量 為 最 高, 含 量 隨 成 熟 度 增 加 而 先 減 再 增 至 完 熟 之 mg/100g 此 外, 金 柑 之 醣 類 組 成 為 葡 萄 糖 果 糖 與 蔗 糖, 其 含 量 分 別 介 於 mg/mg mg/mg mg/mg 之 間, 長 實 金 柑 含 量 高 於 圓 金 柑, 果 皮 高 於 果 肉 圓 金 柑 含 量 隨 成 熟 度 增 加 而 增 加 II

3 金 柑 中 含 微 量 之 酒 石 酸 與 蘋 果 酸, 果 皮 之 有 機 酸 組 成 主 要 為 草 酸 與 抗 壞 血 酸, 其 含 量 分 別 介 於 mg/100g 及 mg/100g 之 間, 隨 果 實 之 發 育, 果 皮 中 抗 壞 血 酸 的 的 含 量 逐 漸 減 少 果 肉 的 有 機 酸 組 成 主 要 為 草 酸 抗 壞 血 酸 與 檸 檬 酸, 其 含 量 分 別 為 mg/100g mg/100g 以 及 mg/100g, 抗 壞 血 酸 與 檸 檬 酸 的 含 量 隨 金 柑 成 熟 的 增 加 而 逐 漸 減 少 長 實 金 柑 中 類 黃 酮 含 量 以 Diosmin 含 量 最 高, 其 次 為 Quercertin, 其 含 量 分 別 介 於 mg/100g 和 mg/100g 之 間, 以 成 熟 度 50% 的 果 皮 中 含 量 最 高 而 圓 金 柑 則 以 Hesperidin 含 量 最 高, 其 次 為 Neohesperidin 與 Quercertin, 其 含 量 分 別 為 mg/100g mg/100g 以 及 mg/100g 之 間, 以 成 熟 度 30 % 之 果 皮 所 含 Hesperidin 含 量 為 最 高 不 同 成 熟 度 長 實 金 柑 之 總 多 酚 總 類 黃 酮 與 總 類 胡 蘿 蔔 素 等 與 其 DPPH 自 由 基 清 除 能 力 之 相 關 性 密 切 而 圓 金 柑 果 皮 之 DPPH 自 由 基 清 除 能 力 與 其 有 機 酸 與 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量 有 較 密 切 的 關 係 (P < 0.05) 此 外, 長 實 金 柑 在 製 成 蜜 餞 的 過 程 中, 其 清 除 DPPH 自 由 基 之 能 力 由 生 鮮 產 品 之 90.32% 持 續 下 降 至 成 品 的 48.95%, 總 類 黃 酮 含 量 亦 由 mg/100g 減 少 至 mg/100g, 兩 者 間 呈 現 正 相 關, 相 關 係 數 r = 分 析 結 果 顯 示 糖 漬 加 工 過 程 是 造 成 類 黃 酮 流 失 的 主 要 步 驟, 主 要 流 失 的 成 分 為 Diosmin 及 Quercetin 綜 合 以 上 可 知, 長 實 金 柑 與 圓 金 柑 果 皮 甲 醇 萃 取 物 具 有 良 好 的 抗 氧 化 能 力, 可 能 與 其 類 黃 酮 含 量 有 關, 此 外, 就 自 由 基 清 除 能 力 而 言, 生 鮮 金 柑 較 加 工 產 品 為 佳, 此 點 可 提 供 業 者 加 工 製 程 改 良 之 參 考 關 鍵 字 : 長 實 金 柑 圓 金 柑 成 熟 度 抗 氧 化 活 性 類 黃 酮 III

4 Abstract The purpose of this study were to determine the levels of bioactive compounds and the antioxidative ability of (Fortunella margarita Swingle and Fortunella japonica Swingle with different maturities. The results showed that the order of DPPH radical scavenging activity were methanol extract >water extract >ethyl acetate extract, the following experiments, therefore, were carried out by methanol extract. The reducing power, scavenging activity of DPPH radical and Fe 2+ chelating power of FJS were higher than those of FMSThe scavenging effects on DPPH radical of extract from peel decreased during the increasing maturity degree of FMSMethanol extract of FJS with 30% maturity had the highest radical-scavenging activity(92.2%). Chelating effects on Fe 2+ of extracts from peel was 3 to 7 times of that from pulp. Collectively, the peel from FJS extracts showed higher antioxidant activities than pulp. The contents of total polyphenol, total flavonoids and total caroteneoids were distributed from mg/ 100g, mg /100g, and mg/100g, respectively.the levels of these three components of FJS were higher than those of FMS, while those of peel were higher than those of pulp. The contents of total anthocyanin were lower than 15.97mg/100g. The total polyphenol contents decreased and the total flavonoids increased along with the increasing of maturity of kumquat. The peel of FJS with 50% maturity had the highest contents of total anthocyanin, however, no anthocyanin was with maturity above 70%. The peel of FJS with 30% maturity had the highest contents of the caroteneoids contents and which reduce and than increase along with the increasing of mature degree of kumquat. In addition, glucose, fructose and sucrose were investigated kumquat. IV

5 The contents distributed from mg/mg, mg/mg and mg/mg, respectively. The levels of total sugar of FMS were more than which of FJS, and the contents of peel were higher than that of pulp, which increase along with the increasing of Maturity of FJS The main organic acids in peel of kumquat were oxalic acid and ascorbic acid, which contents distributed from mg/100g and mg/100g, respectively. The tartaric acid and malic acid were also found in kumquat with low magnitude. The ascorbic acid contents of peel reduce along with the increasing maturivity of kumquat. Oxalic acid, ascorbic acid and Citric Acid were the main organic acids in the pulp of kumquat, witch contents distributed from mg/100g, mg/100g and mg/100g, respectively. Ascorbic acid and citric acid contents of peel reduce along with the increasing maturity of kumquat. Diosmin and quercertin were the higher level of flavonoids in FMS Both of its contents distributed from mg/100g and mg/100g, respectively. The peel of FMS with 50% maturity had the highest contents of these two flavonoids. And then hesperidin was the highest concentration of flavonoids in FJS, and next were neohesperidin and quercertin. All of its contents distributed from , and mg/100g, respectively. The peel of FJS with 30% maturity had the highest contents of hesperidin. There was a strong correlation between Scavenging effects on DPPH radical and total polyphenol contents, Total flavonoids contents, the caroteneoids contents of the extracts from FMS with different maturities. And the correlation between Scavenging effects on DPPH radical and organic acid contents and Total caroteneoids contents of the extracts from FJS with different maturities wrew also significance. In addition, DPPH radical scavenging effects decrease from 90.32% V

6 in fresh FMS fruit to 48.95% in final product during the process of candied fruit, and total flavonoids contents decrease from mg/100g to mg/100g. In this result, a positive correlation (r=0.9094) was found between DPPH radical scavenging effects and total flavonoids contents. It wsa found that sugaring is the major step of resulted in the loss of flavonoids, especially Diosmin and Quercetin. Collectively, the results of present study indicated that the extracts from peel and pulp of kumquat contained large amounts of flavonoids and exhibited a strong antioxidant activity. The extracts from fresh fruit had higher DPPH free radical scavenging activities than processing product from kumquat. Key words:fortunella margarita Swingle, Fortunella japonica Swingle, Maturity, antioxidative activity, Flavonoids. VI

7 目 錄 摘 要... II 英 文 摘 要... 錯 誤! 尚 未 定 義 書 籤 目 錄... VII 表 目 錄... IX 圖 目 錄... XI 壹 前 言... 1 貳 文 獻 整 理... 3 ㄧ 金 柑... 3 ( 一 ) 金 柑 品 種... 3 ( 二 ) 產 量 及 其 分 布... 4 ( 三 ) 開 花 習 性 及 果 實 成 熟 情 形... 7 ( 四 ) 藥 理 特 性 與 食 療... 8 ( 五 ) 相 關 研 究... 9 二 抗 氧 化 機 制 與 相 關 物 質 ( 一 ) 抗 氧 化 機 制 ( 二 ) 植 物 抗 氧 化 相 關 物 質 三 柑 橘 類 之 類 黃 酮 ( 一 )Flavonoids 的 基 本 結 構 ( 二 ) 類 黃 酮 之 分 類 與 飲 食 來 源 ( 三 ) 柑 橘 類 類 黃 酮 之 生 理 活 性 叁 材 料 與 方 法 ㄧ 實 驗 架 構 二 材 料 ( 一 ) 金 柑 三 藥 品 及 器 材 (ㄧ) 藥 品 ( 二 ) 器 材 四 實 驗 方 法 ( 一 ) 不 同 萃 取 條 件 之 影 響 ( 二 ) 抗 氧 化 活 性 測 定 ( 三 ) 一 般 成 分 測 定 ( 四 ) 抗 氧 化 相 關 成 分 分 析 五 抗 氧 化 有 效 類 黃 酮 之 分 析 (ㄧ) 類 黃 酮 組 成 分 之 分 析 ( 二 ) 以 DPPH 自 由 基 檢 測 類 黃 酮 之 抗 氧 化 活 性 VII

8 六 金 柑 蜜 餞 加 工 過 程 的 類 黃 酮 與 抗 氧 化 性 變 化 肆 結 果 與 討 論 一 不 同 萃 取 條 件 對 金 柑 萃 取 物 清 除 DPPH 能 力 之 影 響 (ㄧ) 不 同 萃 取 溶 劑 之 影 響 ( 二 ) 萃 取 方 式 之 影 響 二 不 同 成 熟 度 金 柑 抗 氧 化 特 性 之 比 較 (ㄧ) 清 除 DPPH 自 由 基 能 力 ( 二 ) 還 原 力 ( 三 ) 螯 合 亞 鐵 離 子 能 力 三 不 同 成 熟 度 金 柑 之 成 分 變 化 (ㄧ) 一 般 成 分 ( 二 ) 總 酚 類 化 合 物 ( 三 ) 總 類 黃 酮 含 量 ( 四 ) 總 花 青 素 含 量 ( 五 ) 類 胡 蘿 蔔 素 ( 六 ) 醣 類 ( 七 ) 有 機 酸 四 不 同 成 熟 度 金 柑 成 分 變 化 與 抗 氧 化 活 性 之 相 關 性 (ㄧ) 長 實 金 柑 果 皮 ( 二 ) 長 實 金 柑 果 肉 ( 三 ) 圓 金 柑 果 皮 ( 四 ) 圓 金 柑 果 肉 五 不 同 成 熟 度 金 柑 類 黃 酮 組 成 變 化 與 抗 氧 化 活 性 之 關 係 (ㄧ) 類 黃 酮 組 成 變 化 ( 二 ) 類 黃 酮 組 成 與 抗 氧 化 性 之 相 關 性 ( 三 ) 以 DPPH 自 由 基 檢 測 類 黃 酮 之 抗 氧 化 活 性 六 金 柑 蜜 餞 加 工 過 程 中 類 黃 酮 含 量 與 抗 氧 化 活 性 之 變 化 (ㄧ) 總 類 黃 酮 含 量 之 變 化 ( 二 ) 類 黃 酮 組 成 之 變 化 ( 三 )DPPH 自 由 基 清 除 能 力 之 變 化 伍 結 論 陸 參 考 文 獻 柒 表 捌 圖 VIII

9 表 目 錄 附 表 一 台 灣 地 區 最 近 三 年 長 實 金 柑 在 各 縣 市 種 植 面 積 與 收 量... 5 附 表 二 台 灣 地 區 最 近 三 年 圓 金 柑 在 各 縣 市 種 植 面 積 與 收 量... 6 附 表 三 長 實 金 柑 與 圓 金 柑 營 養 成 分 附 表 四 多 元 酚 的 基 本 結 構 成 分 與 代 表 植 物...14 附 表 五 七 類 類 黃 酮 的 化 學 結 構 與 其 主 要 食 品 來 源...24 附 表 六 柑 橘 類 類 黃 酮 之 醣 苷 與 配 醣 體 結 構 特 性...26 附 表 七 不 同 種 類 類 黃 酮 的 抗 菌 抗 真 菌 與 抗 病 毒 活 性...31 表 一 完 熟 長 實 金 柑 不 同 溶 劑 萃 取 物 之 DPPH 自 由 基 清 除 能 力...84 表 二 長 實 金 柑 不 同 萃 取 方 法 之 萃 取 物 DPPH 自 由 基 清 除 能 力...85 表 三 完 熟 長 實 金 柑 果 皮 及 果 肉 萃 取 物 清 除 DPPH 自 由 基 能 力 之 IC 50 值...86 表 四 不 同 成 熟 度 金 柑 一 般 成 分 分 析...87 表 五 不 同 成 熟 度 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 總 多 酚 含 量...88 表 六 不 同 成 熟 度 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 總 類 黃 酮 含 量...89 表 七 不 同 成 熟 度 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 總 花 青 素 含 量...90 表 八 不 同 成 熟 度 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量...91 表 九 不 同 成 熟 度 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 果 糖 葡 萄 糖 和 蔗 糖 含 量...92 表 十 不 同 成 熟 度 金 柑 果 皮 甲 醇 萃 取 物 之 草 酸 與 抗 壞 血 酸 含 量...93 表 十 一 不 同 成 熟 度 金 柑 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 草 酸 抗 壞 血 酸 與 檸 檬 酸 含 量...94 表 十 二 不 同 成 熟 度 長 實 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 成 分 變 化 與 抗 氧 化 活 性 之 相 關 性...95 IX

10 表 十 三 不 同 成 熟 度 圓 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 成 分 變 化 與 抗 氧 化 活 性 之 相 關 性...96 表 十 四 不 同 成 熟 度 長 實 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 類 黃 酮 組 成...97 表 十 五 不 同 成 熟 度 圓 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 類 黃 酮 組 成...98 表 十 六 不 同 成 熟 度 長 實 金 柑 果 皮 甲 醇 萃 取 物 之 類 黃 酮 成 分 變 化 與 抗 氧 化 活 性 之 相 關 性...99 表 十 七 不 同 成 熟 度 長 實 金 柑 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 類 黃 酮 成 分 變 化 與 抗 氧 化 活 性 之 相 關 性 表 十 八 不 同 成 熟 度 圓 金 柑 果 皮 甲 醇 萃 取 物 之 類 黃 酮 成 分 變 化 與 抗 氧 化 活 性 之 相 關 性 表 十 九 不 同 成 熟 度 圓 金 柑 果 肉 甲 醇 萃 取 物 之 類 黃 酮 成 分 變 化 與 抗 氧 化 活 性 之 相 關 性 表 二 十 長 實 金 柑 蜜 餞 加 工 過 程 中 類 黃 酮 含 量 之 變 化 X

11 圖 目 錄 附 圖 一 長 實 金 柑... 3 附 圖 二 圓 金 柑... 3 附 圖 三 花 青 素 類 之 化 學 結 構...16 附 圖 四 ß- 胡 蘿 蔔 素 抑 制 油 脂 氧 化 連 鎖 反 應 的 機 制...18 附 圖 五 維 生 素 E 氧 化 和 抗 壞 血 酸 及 麩 胱 甘 _ 氧 化 還 原 之 循 環 圖...20 附 圖 六 類 黃 酮 的 基 本 結 構...21 附 圖 七 不 同 成 熟 度 長 實 金 柑...34 附 圖 八 不 同 成 熟 度 圓 金 柑...34 附 圖 九 長 實 金 柑 蜜 餞 製 作 流 程 圖...45 圖 一 不 同 成 熟 度 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 DPPH 自 由 基 清 除 率 圖 二 不 同 成 熟 度 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 還 原 力 圖 三 不 同 成 熟 度 金 柑 果 皮 與 果 肉 甲 醇 萃 取 物 螯 合 亞 鐵 離 子 能 力.106 圖 四 長 實 金 柑 果 皮 之 甲 醇 萃 取 物 DPPH 自 由 基 作 用 後 類 黃 酮 的 變 化 圖 五 長 實 金 柑 果 肉 之 甲 醇 萃 取 物 DPPH 自 由 基 作 用 後 類 黃 酮 的 變 化 圖 六 圓 金 柑 果 皮 之 甲 醇 萃 取 物 DPPH 自 由 基 作 用 後 類 黃 酮 的 變 化 圖 七 圓 金 柑 果 肉 之 甲 醇 萃 取 物 DPPH 自 由 基 作 用 後 類 黃 酮 的 變 化 圖 八 長 實 金 柑 蜜 餞 加 工 製 程 中 總 類 黃 酮 含 量 之 變 化 圖 九 長 實 金 柑 蜜 餞 加 工 製 程 中 DPPH 自 由 基 清 除 率 之 變 化 圖 十 長 實 金 柑 蜜 餞 加 工 過 程 中 類 黃 酮 含 量 變 化 與 DPPH 自 由 基 清 除 能 力 之 相 關 性 XI

12 壹 前 言 隨 著 國 民 生 活 水 準 提 升, 人 們 對 於 吃 不 再 僅 止 於 溫 飽, 如 何 吃 得 健 康 日 漸 受 到 重 視, 因 此 食 品 在 提 升 人 體 免 疫 力 防 癌 抗 癌 降 血 脂 降 血 壓 及 抗 氧 化 等 保 健 機 能 更 是 受 到 矚 目 金 柑 具 有 生 理 活 性 早 有 所 聞, 民 間 傳 聞 利 用 於 止 咳 潤 喉 尤 具 成 效 明 朝 李 時 珍 所 著 本 草 綱 目 卷 三 十 中 亦 有 記 載 : 金 橘 ( 氣 味 ) 酸 甘 溫 無 毒 主 治 : 下 氣 快 膈 止 渴 解 醒 辟 臭 皮 尤 佳 文 中 明 確 指 出, 金 柑 之 果 皮 效 果 更 好 在 流 行 病 學 研 究 中 指 出 食 用 柑 橘 類 能 有 效 降 低 冠 狀 動 脈 心 臟 病 (Cheong et al.,1998) 降 低 人 體 血 液 中 的 總 膽 固 醇 與 低 密 度 脂 蛋 白 的 含 量 (Hou et al.,2001) 預 防 心 血 管 疾 病 與 降 低 中 風 的 發 生 率 (Cheong et al.,1998), 更 能 有 效 預 防 癌 症 發 生 (Majo et al., 2005), 顯 示 金 柑 有 效 成 分 具 有 相 當 研 究 之 潛 力 金 柑 (Kumquat), 果 實 為 柑 橘 類 中 最 小, 一 般 均 連 皮 食 用, 國 內 主 要 種 植 在 宜 蘭 縣 海 拔 500 公 尺 以 下 的 山 坡 地, 栽 種 面 積 約 為 280 公 頃, 占 全 國 栽 種 面 積 90% 以 上, 總 產 量 更 高 達 95% 以 上 宜 蘭 地 區 栽 種 的 金 柑 品 種 以 長 實 金 柑 (Fortunella margarita Swingle) 為 主, 此 品 種 果 實 形 狀 較 長, 皮 厚 且 略 帶 苦 味, 果 肉 酸 味 強, 主 要 供 作 加 工 蜜 餞 之 原 料, 少 數 於 生 鮮 市 場 販 售 其 生 理 活 性 功 能 並 未 被 重 視, 對 於 金 柑 產 業 之 經 濟 價 值 殊 為 可 惜 因 此, 深 入 研 究 金 柑 之 相 關 生 理 活 性 功 能 物 質, 以 提 升 金 柑 之 保 健 利 用 價 值 意 義 重 大, 且 目 前 關 於 金 柑 之 相 關 研 究 較 少, 僅 有 1985 年 Huyskens 研 究 指 出 隨 金 柑 果 實 成 熟 度 增 加 時, 其 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量 會 先 減 少 而 後 增 加, 且 成 熟 果 皮 中 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量 高 於 果 肉 2005 年 Kondo 等 人 指 出 不 同 的 種 植 條 件 會 影 響 金 柑 的 抗 氧 化 性 然 而 有 關 金 柑 生 理 活 性 有 效 成 分 及 不 同 成 熟 度 之 影 響 則 尚 無 報 告, 且 加 工 步 驟 對 1

13 其 之 影 響 並 無 相 關 研 究 可 尋 因 此 本 研 究 擬 探 討 金 柑 果 皮 與 果 肉 的 抗 氧 化 活 性 物 質 組 成 與 抗 氧 化 性 之 差 異, 同 時 分 析 不 同 成 熟 度 金 柑 抗 氧 化 能 力 及 抗 氧 化 相 關 物 質 之 變 化 期 能 近 一 步 確 認 及 篩 選 金 柑 抗 氧 化 活 性 物 質, 以 提 升 金 柑 之 附 加 價 值 另 外 並 針 對 金 柑 蜜 餞 加 工 過 程 之 抗 氧 化 活 性 變 化 加 以 探 討, 期 能 以 保 健 功 能 之 角 度 提 供 金 柑 加 工 利 用 的 最 佳 選 擇 2

14 貳 文 獻 整 理 ㄧ 金 柑 ( 一 ) 金 柑 品 種 金 柑, 為 芸 香 科 (Rutaceae) 多 年 生 常 綠 灌 木 或 小 喬 木 金 柑 屬 (Fortunella Swingle)( 朱, 1957), 與 柑 橘 類 同 屬 於 芸 香 科 植 物 植 株 是 柑 桔 類 果 樹 中 最 矮 小 者, 金 柑 屬 亦 為 柑 橘 中 果 實 最 小 者, 品 種 有 金 彈 (Fortunella crassifolia Swingle) 長 壽 金 柑 (Fortunella obovata Tanaka) 長 實 金 柑 (Fortunella margarita Swingle) 金 豆 (Fortunella hindsii Swingle) 圓 金 柑 (Fortunella japonica Swingle) 與 長 葉 金 柑 (Fortunella polyandra Tanaka) 等 六 種, 依 不 同 品 種 金 柑 之 果 實 形 狀 有 圓 橢 圓 或 卵 形, 果 皮 厚 為 橙 黃 色, 油 胞 分 明, 平 滑, 略 帶 甘 味, 果 肉 汁 酸 皮 肉 均 可 食 用, 為 中 國 特 產 ( 朱, 1957; 呂,1993 ), 有 些 金 柑 品 種 果 實 適 合 直 接 食 用 或 用 作 加 工 原 料, 有 些 品 種 則 常 用 於 盆 栽 觀 賞 金 柑 原 產 於 中 國 南 方 浙 江 福 建 省 一 帶, 日 人 田 代 氏 於 1906 年 自 日 本 引 進 台 灣 栽 種 ( 李, 1997), 目 前 台 灣 地 區 主 要 做 為 經 濟 栽 培 的 品 種 為 長 實 金 柑 ( 附 圖 一 ) 與 圓 金 柑 ( 附 圖 二 ) 附 圖 一 長 實 金 柑 Fig.1. Fortunella margarita Swingle 附 圖 二 圓 金 柑 Fig.2. Fortunella japonica Swingle 3

15 ( 二 ) 產 量 及 其 分 布 長 實 金 柑 (Fortunella margarita Swingle) 又 名 金 棗 或 金 橘, 該 品 種 的 果 實 為 呈 橢 圓 形, 果 實 大 小 類 似 四 季 桔, 果 皮 表 面 光 滑 呈 金 黃 色, 稍 帶 甘 苦 味, 果 肉 酸 味 強, 較 少 直 接 生 食, 主 要 用 作 製 作 蜜 餞 ( 金 棗 糕 ) 果 醬 桔 餅 等 原 料 原 料 台 灣 地 區 主 要 栽 培 於 宜 蘭 縣 海 拔 500 公 尺 以 下 的 山 坡 地, 總 栽 種 面 積 約 為 280 公 頃, 占 全 省 種 植 面 積 的 90% 以 上, 總 產 量 更 達 95% 以 上, 其 中 又 以 員 山 鄉 礁 溪 鄉 和 冬 山 鄉 最 多 ( 附 表 一 )( 行 政 院 農 業 委 員 會 農 業 產 銷 班 資 訊 服 務 - 果 樹 類 產 銷 資 料 服 務 系 統,2007) 圓 金 柑 (Fortunella japonica Swingle) 又 名 金 桔 或 四 季 桔, 與 柑 橘 類 同 屬 於 芸 香 科 植 物 因 台 灣 地 區 其 別 名 金 桔 中 的 金 代 表 黃 金, 桔 代 表 大 吉 大 利 之 意 思, 故 金 桔 成 為 春 節 期 間 最 具 年 味 且 最 受 歡 迎 的 觀 果 植 物, 四 季 桔 除 了 利 用 於 盆 栽 及 庭 園 佈 置 以 外, 由 於 近 年 來 台 灣 地 區 飲 用 桔 茶 及 金 桔 檸 檬 茶 的 風 氣 盛 行, 圓 金 柑 成 為 台 灣 重 要 的 飲 料 作 物, 故 鮮 果 用 量 大 增, 因 而 使 其 栽 培 形 態 逐 漸 由 小 規 模 的 庭 院 觀 賞 用 植 物 轉 變 為 大 規 模 的 經 濟 栽 培 ( 邱,2000) 目 前 台 灣 地 區 主 要 栽 培 於 屏 東 地 區 ( 附 表 二 ), 種 植 面 積 約 公 頃, 約 佔 全 台 總 栽 培 面 積 之 72% 以 上, 產 量 更 達 81% 以 上, 主 要 集 中 於 長 治 麟 洛 鹽 埔 內 埔 等 鄉 鎮 ( 行 政 院 農 業 委 員 會 農 業 產 銷 班 資 訊 服 務, 果 樹 類 產 銷 資 料 服 務 系 統,2007) 4

16 附 表 一 台 灣 地 區 最 近 三 年 長 實 金 柑 在 各 縣 市 種 植 面 積 與 收 量 Table 1. Fortunella margarita Swingle cultivars area(hectare) among 2004 to 2006 in Taiwan 縣 市 名 稱 種 植 面 積 公 頃 收 量 公 斤 年 份 93 年 94 年 95 年 93 年 94 年 95 年 台 北 縣 ,070 6,070 5,670 宜 蘭 縣 ,839,248 3,136,382 4,968,531 新 竹 縣 ,482 8,620 7,200 苗 栗 縣 ,840 32,085 34,125 彰 化 縣 ,000 48, ,000 南 投 縣 , 雲 林 縣 ,720 7,800 7,250 高 雄 縣 ,240 11,623 12,214 花 蓮 縣 ,100 14,850 13,013 高 雄 市 ,300 1,300 - 台 東 縣 ,080 12,960 9,150 全 省 ,003,000 3,279,690 5,264,153 ( 行 政 院 農 業 委 員 會 農 業 產 銷 班 資 訊 服 務 /afa/ afa_frame.jsp 果 樹 類 產 銷 資 料 服 務 系 統,2007) 5

17 附 表 二 台 灣 地 區 最 近 三 年 圓 金 柑 在 各 縣 市 種 植 面 積 與 收 量 Table 2. Fortunella japonica Swingle cultivars area(hectare) among 2004 to 2006 in Taiwan 縣 市 名 稱 種 植 面 積 公 頃 收 量 公 斤 年 份 93 年 94 年 95 年 93 年 94 年 95 年 宜 蘭 縣 ,460 19,293 22,668 桃 園 縣 ,925 15,500 23,250 新 竹 縣 , , ,735 台 中 縣 ,375 25,110 18,225 彰 化 縣 ,360 66, ,350 南 投 縣 ,568 16,344 14,383 嘉 義 縣 ,030 9,028 9,200 台 南 縣 ,800 高 雄 縣 ,018 27,730 54,258 屏 東 縣 ,215,179 1,939,844 2,953,170 台 東 縣 ,856 5,490 2,016 台 南 市 ,500-2,400 全 省 ,621,346 2,242,067 3,618,455 ( 行 政 院 農 業 委 員 會 農 業 產 銷 班 資 訊 服 務 /afa/ afa_frame.jsp 果 樹 類 產 銷 資 料 服 務 系 統,2007) 6

18 ( 三 ) 開 花 習 性 及 果 實 成 熟 情 形 長 實 金 柑 的 開 花 習 性 特 殊, 每 年 的 6 月 下 旬 至 9 月 中 旬, 開 花 3 至 4 次, 以 蘭 陽 地 區 為 例, 長 實 金 柑 主 要 開 花 時 間 可 區 分 成 三 個 時 期, 第 一 次 開 花 期 在 6 月 下 旬 至 7 月 中 旬, 結 果 後 至 完 熟 所 需 時 間 為 115~132 天, 較 早 期 開 花 的 金 柑 果 實 較 小, 品 質 也 較 差, 第 二 次 開 花 期 為 7 月 中 旬 至 8 月 上 旬, 第 三 花 期 為 7 月 下 旬 至 8 月 中 下 旬, 結 果 後 至 完 熟 所 需 的 時 間 分 別 為 145~173 天 與 192~199 天, 第 二 及 第 三 開 花 期 之 結 果 果 粒 較 大, 品 質 也 較 佳 果 實 成 熟 所 需 的 時 間 會 隨 著 開 花 期 增 加 而 增 加, 主 要 的 原 因 為 宜 蘭 地 區 秋 冬 季 氣 溫 逐 漸 降 低, 導 致 成 熟 所 需 的 時 間 拉 長 ( 李, 1995) 宜 蘭 地 區 長 實 金 柑 的 採 收 期 在 每 年 的 11 月 上 旬 至 翌 年 2 月 中 旬, 盛 產 期 在 每 年 的 12 月 翌 年 1 月 下 旬, 果 農 一 般 會 選 擇 在 天 晴 時 採 收 金 柑, 其 主 要 為 避 免 因 採 收 金 柑 時 因 空 氣 中 水 氣 多, 若 採 收 過 程 中 不 慎 使 果 蒂 處 果 皮 裂 開 汁 液 外 流, 溼 度 過 高 的 條 件 下, 金 柑 在 採 收 時 所 使 用 的 軟 質 布 袋 中 互 相 擠 壓 的 結 果, 會 使 果 實 在 隔 天 腐 爛 發 霉 的 比 率 提 高, 影 響 金 柑 品 質 ( 李,1995) 由 於 金 柑 每 年 開 花 3~4 次 的 特 殊 開 花 習 性, 導 致 果 實 成 熟 度 不 一 致, 加 上 金 柑 果 實 較 小 採 收 費 人 力 等 原 因, 導 致 決 定 可 採 收 時 的 金 柑 成 熟 依 據 困 難, 而 為 了 節 省 採 收 所 需 的 時 間 與 人 力, 果 農 會 將 成 熟 度 不 相 同 的 金 柑 一 次 採 收, 所 採 收 之 金 柑 果 實 以 七 八 分 熟 所 佔 比 率 最 多, 由 於 金 柑 主 要 用 作 為 蜜 餞 加 工 等 原 料, 當 金 柑 果 皮 尚 未 成 熟 的 綠 色 部 分 經 加 工 後 會 呈 暗 褐 色, 影 響 最 終 產 品 的 品 質, 故 欲 做 為 蜜 餞 加 工 原 料 之 金 柑, 採 收 後 會 利 用 乙 烯 催 色, 使 金 柑 完 全 呈 金 黃 色, 提 高 加 工 後 之 產 品 品 質 ( 李,1995) 異 於 長 實 金 柑, 圓 金 柑 的 開 花 性 強, 每 年 的 二 至 八 月 為 圓 金 柑 的 主 要 7

19 花 期, 盛 產 期 則 集 中 於 七 月 至 翌 年 1 月, 果 實 小 球 形 果 面 光 滑 果 皮 薄 肉 質 柔 軟 多 汁 酸 味 強, 依 不 同 的 目 的 來 判 斷 適 合 的 採 摘 時 期, 例 如 一 般 鮮 食 搾 汁 用 的 圓 金 柑 果 實 於 果 皮 呈 現 淺 綠 色 有 光 澤, 且 以 手 指 按 壓 有 彈 性 時 為 最 佳 採 收 期, 此 時 所 採 收 的 圓 金 柑 果 實 腐 爛 率 可 大 幅 降 低 ; 四 季 桔 除 了 可 鮮 食 利 用 以 外, 亦 可 製 作 成 桔 餅 或 桔 醬 等 加 工 產 品, 為 避 免 加 工 產 品 最 終 的 顏 色 變 暗, 以 提 高 加 工 產 品 的 品 質, 會 選 用 果 實 果 皮 呈 現 金 黃 色 且 果 肉 組 織 軟 熟 的 圓 金 柑 作 為 較 佳 加 工 原 料 ( 邱,2000) ( 四 ) 藥 理 特 性 與 食 療 許 多 中 醫 食 療 的 文 獻 提 到 金 柑 的 生 理 功 能, 在 金 柑 果 肉 的 部 份, 本 草 綱 目 記 載 : 柑 果 利 腸 胃 中 熱 毒, 解 丹 石, 止 暴 渴, 利 小 便 崔 禹 錫 的 食 經 提 到 其 具 有 食 之 下 氣, 主 胸 熱 煩 滿 的 功 能 醫 林 纂 要 描 述 其 能 除 煩, 醒 酒 中 藥 大 辭 典 中 也 記 載 其 具 有 生 津 止 渴, 醒 酒 利 尿 的 功 能 在 金 柑 果 皮 的 部 份, 本 草 綱 目 : 味 甘 寒, 無 毒.. 治 下 氣 調 中, 解 酒 毒 及 酒 渴,.. 產 後 肌 浮.. 傷 寒 飲 食 勞 復.. 治 咽 喉 痛 崔 禹 錫 的 食 經 中 記 載 其 主 上 氣 煩 滿 中 藥 大 辭 典 也 敘 述 金 柑 果 皮 有 下 氣 調 中, 化 痰 醒 酒 治 病 後 飲 食 失 調, 上 氣 煩 滿, 傷 酒 口 渴 的 功 能 ( 陳,2007) 而 許 多 民 間 食 物 療 法 提 到 柑 桔 皮 具 有 順 氣 化 痰 治 乳 腺 炎, 治 療 咳 嗽 和 喉 痛 很 有 效, 一 天 吃 二 至 三 個 金 柑 對 胃 潰 瘍 也 有 療 效 ( 食 療 篇 金 柑 可 治 胃 潰 瘍, eathealth343.htm,2007) 金 桔 有 理 氣 補 中 解 郁 消 食 散 寒 化 痰 醒 酒 等 作 用, 可 用 於 治 療 胸 悶 鬱 結 酒 醉 口 渴 消 化 不 良 食 慾 不 振 咳 嗽 哮 喘 等 症 患 有 膽 囊 炎 肝 炎 胃 病 氣 管 炎 高 血 壓 血 管 硬 化 者, 也 可 以 常 吃 金 桔 或 者 8

20 由 新 鮮 金 桔 加 工 成 的 金 桔 餅, 對 病 有 輔 助 的 治 療 作 用 ( 中 華 名 優 土 特 產 網, 由 於 歷 代 醫 學 書 籍 中 記 載 金 柑 果 皮 與 果 肉 均 具 有 許 多 藥 理 功 能, 金 柑 在 民 間 傳 統 食 療 上 亦 被 認 為 有 極 佳 的 效 果 為 了 解 金 柑 果 皮 與 果 肉 之 成 分, 藉 以 增 加 金 柑 相 關 之 基 本 資 料 來 佐 證 表 達 其 功 效 ( 五 ) 相 關 研 究 但 目 前 關 於 金 柑 的 相 關 研 究 較 少, 根 據 行 政 院 衛 生 署 的 公 布 的 台 灣 地 區 食 品 營 養 成 分 資 料 庫 顯 示, 金 柑 除 富 含 膳 食 纖 維 外, 更 富 含 維 生 素 A C 及 多 種 微 量 元 素 含 量 ( 附 表 三 ) 在 金 柑 的 抗 氧 化 特 性 研 究 中 顯 示, 金 柑 除 富 含 維 生 素 A C 外, 並 含 有 豐 富 的 類 胡 蘿 蔔 素 (Huyskens et al., 1985), 根 據 1995 年 Huyskens 研 究 四 個 不 同 成 熟 度 的 金 柑 果 實 之 總 類 胡 蘿 蔔 素 與 葉 綠 素 變 化, 結 果 顯 示 隨 金 柑 果 實 成 熟 度 增 加 時, 其 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量 會 先 減 少 而 後 增 加 葉 綠 素 則 隨 成 熟 度 增 加 而 減 少, 完 全 成 熟 時 葉 綠 素 幾 乎 消 失, 此 時 果 皮 呈 現 金 黃 色 色 澤, 此 色 澤 的 來 源 是 由 於 類 胡 蘿 蔔 素 的 存 在, 長 實 金 柑 的 成 熟 果 皮 中 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量 172 mg/100g, 遠 高 於 成 熟 果 肉 中 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量 8.4 mg/100g 此 外, 許 多 柑 橘 類 的 果 皮 是 天 然 類 黃 酮 的 豐 富 來 源, 流 行 病 學 研 究 指 出 柑 橘 類 中 的 類 黃 酮 能 有 效 降 低 冠 狀 動 脈 心 臟 病, 更 能 有 效 預 防 癌 症 發 生 (Majo et al., 2005) 2007 年 Wang 等 人 研 究 台 灣 地 區 椪 柑 桶 柑 茂 谷 柑 文 旦 白 柚 金 桔 柳 橙 與 檸 檬 等 八 種 柑 橘 類 水 果, 研 究 中 顯 示 長 實 金 柑 中 總 多 酚 含 量 僅 次 於 檸 檬, 為 52.3 mg/g, 此 外, 金 柑 中 類 黃 酮 成 分 分 析 結 9

21 果 顯 示, 其 中 包 括 黃 烷 酮 黃 酮 與 黃 酮 醇 三 大 類 類 黃 酮 物 質, 而 diosmin 為 金 柑 中 含 量 最 多 的 類 黃 酮 2005 年 Kondo 等 人 研 究 結 果 指 出, 不 同 的 種 植 條 件 如 光 合 作 用 光 子 流 量 密 度 (Photosynthetic photon flux density,ppfd) 果 樹 上 果 實 的 密 度 與 在 栽 種 過 程 中 使 用 的 生 長 激 素 均 會 影 響 金 柑 的 抗 氧 化 性 10

22 附 表 三 長 實 金 柑 與 圓 金 柑 營 養 成 分 Table 3. Proximate composition analysis of Fortunella margarita Swingle and Fortunella japonica Swingle 營 養 成 分 單 位 (100g) 長 實 金 柑 圓 金 柑 熱 量 (kcal) 水 分 (g) 粗 蛋 白 (g) 粗 脂 肪 (g) 碳 水 化 合 物 (g) 粗 纖 維 (g) 膳 食 纖 維 (g) 灰 分 (g) 膽 固 醇 (mg) - - 維 生 素 A 效 力 (RE) 維 生 素 E 效 力 (α-te) - - 維 生 素 B1 (mg) 維 生 素 B2 (mg) 菸 鹼 素 (mg) 維 生 素 B6 (mg) 維 生 素 B12 (ug) - - 維 生 素 C (mg) 鈉 (mg) 4 4 鉀 (mg) 鈣 (mg) 鎂 (mg) 磷 (mg) 鐵 (mg) 鋅 (mg) ( 台 灣 地 區 食 品 營 養 成 分 資 料 庫,2007) 11

23 二 抗 氧 化 機 制 與 相 關 物 質 ( 一 ) 抗 氧 化 機 制 1 自 由 基 自 由 基 (free radical) 為 一 種 高 反 應 性, 且 具 有 一 個 或 一 個 以 上 未 配 對 電 子 的 原 子 或 分 子 (Halliwell 1994) 由 於 含 有 未 配 對 電 子, 使 其 擁 有 極 不 穩 定 的 性 質, 極 容 易 由 四 周 的 原 子 或 分 子 中 擷 取 電 子, 使 自 身 達 穩 定 狀 態, 而 被 奪 走 電 子 的 原 子 或 分 子 變 的 不 穩 定, 成 為 新 的 自 由 基 (Aust et al., 1993), 如 此 傳 遞 下 去 造 成 氧 化 鏈 鎖 反 應 (chain reaction), 促 使 自 由 基 不 斷 產 生 自 由 基 種 類 很 多, 但 主 要 會 對 人 體 產 生 不 良 影 響 的 有 活 性 氧 物 質 (reactive oxygen species;ros) 及 活 性 氮 物 質 (reactive nitrogen species;rns) (Fang et al., 2002), 化 性 活 潑 且 具 有 強 大 破 壞 力, 其 引 發 之 人 體 生 理 損 害 狀 態 被 稱 為 氧 化 壓 力 (oxidative stress) 學 者 的 研 究 亦 指 出 自 由 基 攻 擊 細 胞 所 產 生 的 代 謝 產 物 與 人 體 老 化 速 度 有 顯 著 相 關 性, 此 外, 自 由 基 還 與 許 多 疾 病 細 胞 損 害 及 基 因 突 變 等 息 息 相 關, 這 些 疾 病 包 含 : 阿 茲 海 默 氏 病 心 血 管 疾 病 胰 臟 炎 風 濕 性 關 節 炎 自 體 免 疫 疾 病 胃 潰 瘍 尿 毒 症 糖 尿 病 癌 症 過 早 衰 老 等 (Aruoma, 1994; Kehrer, 1993;Gutteridge, 1993; Toyokuni, 1995; Gerlach et al., 1994; Haliwell, 1989) 2 抗 氧 化 機 制 活 性 氧 與 自 由 基 可 造 成 生 物 體 氧 化 壓 力 的 存 在, 甚 至 導 致 人 體 老 化 及 疾 病 產 生, 所 幸 蔬 果 中 所 含 之 抗 氧 化 物 質 相 當 豐 富, 包 括 : 維 生 素 B2 (riboflavin) 維 生 素 C (ascorbic acid ) 維 生 素 E (tocopherol), 另 外 還 有 類 胡 蘿 蔔 素 ( carotenoid ) 類 黃 酮 (flavonids) 等 可 提 供 抗 氧 12

24 化 力, 保 護 生 物 體 避 免 氧 化 傷 害, 並 修 補 自 由 基 所 造 成 之 損 害 ( Sies 1991) 而 1986 年 Dziezak 依 照 抗 氧 化 劑 之 作 用 原 理 進 行 分 類, 將 抗 氧 化 劑 分 成 下 列 四 大 種 類 :(1) 自 由 基 終 止 劑 (free radical terminator) 即 所 謂 的 一 級 抗 氧 化 物 質 (primary antioxidants), 這 類 抗 氧 化 劑 主 要 是 提 供 氫 原 子 後 形 成 穩 定 的 共 振 形 式, 以 達 到 延 遲 及 干 擾 自 由 基 連 鎖 反 應, 甚 至 終 止 氧 化 反 應 的 進 行, 維 生 素 E 及 大 部 分 酚 類 化 合 物 (phenolic compond) 屬 於 此 分 類 (2) 氧 原 子 清 除 劑 (oxygen scavenger) 這 類 抗 氧 化 劑 的 作 用 在 於 消 耗 氧 原 子, 例 如 維 生 素 C 可 與 氧 作 用 而 消 耗 密 閉 空 間 中 殘 留 的 氧, 而 具 有 抗 氧 化 作 用 (3) 金 屬 螯 合 劑 (chelating agent), 金 屬 離 子 種 類 很 多, 其 中 以 鐵 離 子 及 銅 離 子 的 促 氧 化 活 性 最 強, 此 類 抗 氧 化 劑 可 與 金 屬 產 生 螯 合 作 用 而 減 緩 氧 化 作 用 的 進 行, 檸 檬 酸 及 大 部 分 類 黃 酮 皆 具 有 這 類 能 力 (4) 單 態 氧 抑 制 劑 (singlet oxygen inhibitor), 能 破 壞 單 態 氧 而 抑 制 光 氧 化 的 進 行, 由 於 β- 胡 蘿 蔔 素 屬 於 光 敏 感 物 質, 能 吸 收 環 境 中 的 光, 使 其 不 傳 遞 給 氧 分 子, 避 免 光 氧 化 的 進 行 ( 二 ) 植 物 抗 氧 化 相 關 物 質 1 多 酚 類 物 質 多 酚 類 化 合 物 為 構 成 植 物 成 分 中 含 量 僅 次 於 纖 維 素 半 纖 維 素 木 質 素 的 物 質, 植 物 體 內 所 含 數 個 羥 基 (-OH) 的 物 質 總 稱 為 多 酚 類 化 合 物, 幾 乎 存 在 於 所 有 的 陸 上 植 物, 在 生 物 體 內 具 有 防 禦 紫 外 線 傷 害 調 節 生 長 機 能, 抵 抗 細 菌 與 病 蟲 害 與 抑 制 植 物 體 過 氧 化 反 應 等 功 能, 其 色 素 的 表 現 更 可 作 為 植 物 受 粉 期 的 誘 蟲 劑 ( 黃, 2003) 13

25 由 於 多 酚 種 類 很 多, 為 了 避 免 混 淆, 則 將 多 酚 分 成 單 元 體 多 酚 (monomer polyphenol) 及 聚 合 體 多 酚 (polymer polyphenol), 其 中 聚 合 體 多 酚 又 可 區 分 為 加 水 分 解 型 及 不 能 被 酸 鹼 或 酵 素 分 解 的 縮 合 型 ( 附 表 四 ), 而 類 黃 酮 則 屬 於 此 分 類 中 的 單 元 體 多 酚 類 附 表 四 多 元 酚 的 基 本 結 構 成 分 與 代 表 植 物 Table 4. The basic structure of polyphenol and plants ( 黃,2003) 經 動 物 試 驗 的 結 果 證 實, 攝 取 植 物 性 的 食 物 能 顯 著 地 降 低 癌 症 的 罹 患 率 (Hallwell, 1997); 而 流 行 病 學 研 究 亦 結 果 顯 示, 飲 食 中 提 高 蔬 果 類 的 攝 取 量 可 有 效 降 低 許 多 由 氧 化 所 引 起 的 疾 病 發 生 率 ( 郁,1999; 錢,1995) 此 攝 食 蔬 果 所 提 供 的 保 護 作 用 可 能 與 其 中 所 含 之 微 量 營 養 素 (micronutrient) 或 是 植 物 化 學 物 質 (phytochemicals) 有 關 (Paolini and 14

26 Nestle, 2003) 植 物 中 的 多 酚 類 化 合 物 可 當 做 生 物 內 的 還 原 劑, 金 屬 螯 合 劑 以 及 活 性 氧 清 除 劑 等 ( 黃,2003), 其 可 終 止 自 由 基 引 起 的 油 脂 過 氧 化 反 應, 故 在 生 物 體 中 具 有 非 常 好 的 防 預 禦 系 統 來 保 護 生 物 體 受 到 活 性 氧 引 起 之 氧 化 壓 力 所 帶 來 的 傷 害 (Devi et al., 2000) 2 花 青 素 花 青 素 (anthocyanins) 是 多 酚 類 化 合 物 中 類 黃 酮 家 族 之 天 然 色 素, 廣 泛 存 在 於 花 卉 及 蔬 果 中, 其 為 水 溶 性 的 色 素, 顏 色 受 環 境 的 ph 所 影 響 (Kang et al., 2003) 花 青 素 為 具 生 物 活 性 的 植 物 類 化 學 物 質, 共 有 兩 百 多 種, 結 構 如 附 圖 三 所 示 最 常 見 的 花 青 素 是 在 位 置 3 或 3, 5 之 位 置 發 生 醣 苷 鍵 結 (Stintzing and Carle, 2004) 1997 年 Gasiorowski 等 人 進 行 花 青 素 清 除 超 氧 陰 離 子 等 抗 氧 化 性 實 驗, 推 測 花 青 素 能 干 擾 自 由 基 的 生 成 而 1999 年 Pool-Zobel 等 人 利 用 葡 萄 所 含 的 花 青 素, 進 行 螯 合 金 屬 離 子 及 抑 制 脂 蛋 白 氧 化 試 驗, 其 指 出, 植 物 中 的 花 青 素 對 活 體 外 (in vitro) 的 氧 化 壓 力 影 響 不 大, 對 於 活 體 內 (in vivo) 而 言, 花 青 素 則 為 有 效 的 抗 氧 化 劑 15

27 (Stintzing and Carle, 2004) 附 圖 三 花 青 素 類 之 化 學 結 構 Fig.3. The chemical structure of anthocyanins. 16

28 3 類 胡 蘿 蔔 素 類 胡 蘿 蔔 素 在 食 品 工 業 上, 被 廣 泛 用 作 食 品 著 色 劑, 其 呈 色 以 黃 色 橘 色 和 紅 色 為 主, 是 蔬 果 中 主 要 的 天 然 色 素 成 分, 特 別 是 在 橙 綠 和 黃 色 蔬 果 中 ( 顏,1997), 其 含 量 僅 次 於 葉 綠 素 根 據 Liebler 和 McClure (1996) 的 研 究 顯 示 類 胡 蘿 蔔 素 除 了 具 有 維 生 素 A 的 活 性 外, 亦 可 與 自 由 基 反 應, 形 成 不 活 化 產 物, 並 降 低 油 脂 氧 化 連 鎖 反 應 所 生 成 之 自 由 基 攻 擊 細 胞 膜 的 機 會 此 外, 類 胡 蘿 蔔 素 也 可 以 螯 合 單 相 態 氧 (singlet oxygen) 而 達 抗 氧 化 及 抗 癌 的 功 能 目 前 已 有 七 百 多 種 的 類 胡 蘿 蔔 素 被 分 離 鑑 定 出 來, 一 般 的 類 胡 蘿 蔔 素 的 構 造 是 由 八 個 異 戊 二 烯 (2-methyl-1,3-butadiene) 所 組 成, 均 含 有 長 鏈 的 共 軛 雙 鍵, 此 類 型 的 結 構 使 其 具 有 相 當 高 的 抗 氧 化 活 性 而 且 隨 著 共 軛 雙 鍵 數 目 的 增 加, 其 抗 氧 化 性 亦 增 加 (Lee and Min 1990) 類 胡 蘿 蔔 素 屬 於 脂 溶 性 色 素, 分 為 兩 類, 一 類 為 只 含 碳 氫 的 化 合 物, 稱 為 胡 蘿 蔔 素 (carotene), 如 α- 胡 蘿 蔔 素,β- 胡 蘿 蔔 素 及 γ- 胡 蘿 蔔 素 等 另 一 類 為 含 氧 的 衍 生 物, 稱 為 葉 黃 素 (xanthophyll), 其 依 含 氧 的 數 目 又 可 分 為 單 羥 葉 黃 素 雙 羥 葉 黃 素 和 聚 氧 葉 黃 素 近 年 來, 類 胡 蘿 蔔 素 已 受 到 重 視,Kotake 等 人 (2001) 之 研 究 顯 示, 增 加 膳 食 中 類 胡 蘿 蔔 素 的 攝 取 量, 可 有 效 的 預 防 癌 症 心 血 管 疾 病 及 白 內 障 的 發 生 比 率 此 外, 許 多 研 究 報 告 指 出,ß- 胡 蘿 蔔 素 可 與 自 由 基 反 應 (Willis and Wians 2003), 形 成 不 活 化 產 物, 減 少 油 脂 氧 化 連 鎖 反 應 形 成 的 自 由 基 攻 擊 細 胞 的 機 會 (Burton and Ingold 1984)( 附 圖 四 ), 進 而 預 防 許 多 慢 性 疾 病 的 發 生 率 17

29 附 圖 四 ß- 胡 蘿 蔔 素 抑 制 油 脂 氧 化 連 鎖 反 應 的 機 制 Fig. 4. ß-carotene: An unsual type of liquid antioxidant. (Burton and Ingold 1984) 18

30 4 抗 壞 血 酸 (Ascorbic acid) 1928 年 發 現 新 鮮 蔬 果 中 含 有 抗 壞 血 酸 的 成 分,1932 年 命 名 為 維 生 素 C, 其 為 許 多 食 品 中 常 用 之 水 溶 性 的 抗 氧 化 劑 由 於 維 生 素 C 是 最 不 穩 定 維 生 素, 在 有 氧 氣 或 催 化 劑 的 條 件 下, 容 易 氧 化 形 成 去 氫 抗 壞 血 酸 (dehydro ascorbic acid ) 由 於 抗 壞 血 酸 容 易 氧 化 的 特 性, 故 若 與 其 它 較 易 氧 化 的 化 合 物 同 時 存 在 時, 抗 壞 血 酸 會 先 行 氧 化 而 避 免 其 他 化 合 物 氧 化 抗 壞 血 酸 可 當 做 金 屬 螯 合 劑, 與 金 屬 形 成 複 合 物, 而 使 其 較 不 易 與 氧 作 用 在 去 除 活 性 氧 分 子 方 面, 抗 壞 血 酸 補 捉 單 激 態 氧 (singlet oxygen) 及 超 氧 陰 離 子 而 產 生 抗 壞 血 酸 自 由 基 (Sies and Stahi, 1995) 而 抗 壞 血 酸 或 去 氫 抗 壞 血 酸 均 能 與 脂 質 過 氧 化 自 由 基 作 用 生 成 LOOH (Frei et al., 1989) 且 其 能 力 優 於 其 他 水 溶 性 抗 氧 化 物 質 此 外, 除 了 清 除 自 由 基 的 能 力 之 外, 抗 壞 血 酸 最 重 要 的 功 能 之 一 是 能 還 原 氧 化 態 的 維 生 素 E( 附 圖 五 ) Vit C 也 具 有 助 氧 化 性 質 (pro-oxidant) 當 Vit C 與 Fe 3+ 各 別 存 在 時 對 DNA 不 會 造 成 傷 害, 但 同 時 存 在 則 會 引 起 DNA 傷 害, 這 是 因 為 Fe 3+ 被 還 原 的 過 程 中 產 生 羥 自 由 基 的 結 果 健 康 的 個 體 中 沒 有 游 離 的 金 屬 離 子, 因 此 產 生 自 由 基 和 過 氧 化 物 的 反 應 也 相 對 減 少 (Kitts, 1997) 5 類 黃 酮 類 黃 酮 物 質 大 量 存 在 於 蔬 果 中, 尤 其 柑 桔 類 水 果, 其 含 量 可 達 1% 以 上 (Yusof et al., 1990), 其 為 一 種 植 物 表 皮 細 胞 的 色 素, 是 植 物 之 二 次 代 謝 產 物, 具 有 遮 斷 紫 外 線 的 功 能, 經 UV-B 照 射 可 誘 發 類 黃 酮 物 質 的 累 積 ( 蔡, 2006) 在 最 近 幾 年 的 研 究 中 更 顯 示 其 具 有 抗 癌 抗 氧 化 抗 過 敏 增 進 免 疫 力 等 功 能 而 受 到 關 注 (Calabro et al., 2004) 19

31 (Kitts, 1997) 附 圖 五 維 生 素 E 氧 化 和 抗 壞 血 酸 及 麩 胱 甘 肽 氧 化 還 原 之 循 環 圖 Fig.5. Schematic diagram of cy-tocopherol oxidation and the redox cycle with ascorbic acid and glutathione. LOO, peroxyl radical; CSH, glutathione; CSSG,oxidized glutathione. 20

32 三 柑 橘 類 之 類 黃 酮 ( 一 )Flavonoids 的 基 本 結 構 許 多 流 行 病 學 研 究 結 果 顯 示, 飲 食 中 提 高 蔬 果 類 的 攝 取 量 可 有 效 降 低 許 多 退 化 性 疾 病 的 發 生 ( 蔡,2006), 此 結 果 與 蔬 果 中 可 能 含 有 某 些 具 抗 氧 化 及 其 他 生 物 活 性 的 植 物 化 學 物 質 有 關 (Ruidavets et al. 2000), 許 多 研 究 顯 示 其 中 的 類 黃 酮 (flavonoids) 較 受 重 視 類 黃 酮 為 植 物 中 的 多 酚 類 物 質 (polyphenolic compounds), 其 名 稱 源 自 於 拉 丁 語 之 flavus, 為 黃 色 的 意 思, 是 普 遍 存 在 於 植 物 細 胞 的 一 種 黃 色 色 素 (Macheix et al., 1990), 其 為 植 物 之 二 次 代 謝 產 物 類 黃 酮 為 含 15 個 碳 的 芳 香 族 化 合 物,1983 年 Waiter de Gruyter 學 者 定 義 類 黃 酮 物 質 為 自 然 界 中 一 群 含 有 苯 基 之 有 色 物 質 附 圖 六 為 類 黃 酮 主 要 化 學 結 構, 2-phenyl-benzo-α-pyrones, 由 A 與 B 兩 個 苯 環 (benzene rings) 與 一 個 C 雜 哌 喃 環 (heterocyclic pyran or pyrone ring) 相 連 結, 構 成 一 C6-C3-C6 的 骨 架 (Heim et al., 2002) 附 圖 六 類 黃 酮 的 基 本 結 構 Fig.6. Chemical structure of flavonoids. 21

33 ( 二 ) 類 黃 酮 之 分 類 與 飲 食 來 源 類 黃 酮 為 天 然 抗 氧 化 物, 其 為 蔬 果 堅 果 咖 啡 茶 紅 酒 等 飲 品 中 最 普 遍 之 多 酚 類 化 合 物 (Hollman and Katan, 1997), 美 國 估 計 每 人 每 日 約 攝 取 1 g 的 類 黃 酮 物 質 (Kuhnau, 1976; Scalbert and Williamson, 2000), 但 因 其 雜 環 上 取 代 基 之 不 同, 有 超 過 8000 種 以 上 不 同 結 構 的 化 合 物 被 某 些 學 者 認 定 其 為 類 黃 酮 物 質 (Beecher, 2003), 使 得 近 年 來 的 研 究 報 告 不 斷 的 改 變 飲 食 中 類 黃 酮 的 每 日 攝 取 量 2006 年 Moon 等 人 依 結 構 差 異 性 將 類 黃 酮 物 質 分 成 七 大 類 ( 附 表 五 ), 分 別 為 查 酮 ( chalcones) 黃 酮 (flavones) 黃 酮 醇 (flavonols) 黃 烷 酮 (flavanones) 黃 烷 醇 (flavanols) 花 青 素 (anthocyanins) 與 異 黃 酮 類 (isoflavones) 等 類 黃 酮 物 質 大 量 存 在 於 蔬 果 中, 尤 其 柑 桔 類 水 果, 其 含 量 可 達 1% 以 上 中, 柑 桔 類 中 主 要 含 有 flavanones flavones 和 flavonols 三 大 類 類 黃 酮 其 中 flavanones flavanone glycosides 和 polymethoxylated flavones 屬 於 柑 橘 類 中 特 有 (Rouseff et al., 1987), 很 少 在 其 他 植 物 中 被 發 現 (Calabro et al., 2004) 柑 橘 類 水 果 為 台 灣 地 區 農 業 主 要 的 經 濟 產 物, 耕 種 的 品 種 也 相 當 多, 許 多 研 究 指 出, 柑 橘 類 水 果 含 豐 富 的 酚 類 化 合 物, 如 酚 酸 與 類 黃 酮 物 質, 其 中 柑 橘 類 的 類 黃 酮 主 要 分 佈 在 果 皮 中, 其 含 量 高 於 種 子 與 果 肉 (Yusof et al., 1990), 但 是 柑 橘 類 水 果 通 常 去 皮 去 籽 食 用, 故 減 少 許 多 飲 食 中 類 黃 酮 的 來 源 目 前 在 柑 橘 類 中 偵 測 到 六 十 種 以 上 的 類 黃 酮, 依 據 2006 年 Moon 等 人 類 黃 酮 物 質 分 類 方 法, 柑 橘 類 類 黃 酮 可 歸 類 為 四 大 類, 其 中 Flavanone Flavone Flavonol 等 三 大 類 為 最 重 要, 其 結 構 及 官 能 基 如 附 表 六 所 示 22

34 黃 烷 酮 為 柑 橘 類 水 果 中 含 量 豐 富 的 類 黃 酮 物 質, 以 醣 苷 或 配 醣 體 的 形 式 存 在 (Gionfriddo et al., 1996), 其 中 naringenin 與 Hesperetin 為 柑 橘 類 水 果 中 最 重 要 的 黃 烷 酮 醣 苷, 而 黃 烷 酮 配 醣 體 (7-O-glycosylflavanones) 於 所 有 的 柑 橘 類 水 果 中 (Park et al., 1983), 如 檸 檬 中 的 glycosidic flavonoids 和 佛 手 柑 葡 萄 柚 與 有 苦 味 的 柳 橙 果 汁 中 neohesperidoside flavanones naringin neohesperidin 與 neoeriocitrin 均 屬 於 此 類 物 質 (Wu, et al., 2007) 23

35 附 表 五 七 類 類 黃 酮 的 化 學 結 構 與 其 主 要 食 品 來 源 Table 5. The chemical structures and major food sources of the 7 major flavonoid subgroups Structure Example Major food sources Basic structure of flavonoids Hop chalcones (xanthohumol and Hops, beer Chalcone dehydrocyclo -xanthohumol Chalcone hydrate) Acacetin, Apigenin, Baicalein, Parsley, thyme,celery, Flavone Apigenin Chrysin, Diosmetin, Luteolin, Tangeretin sweet red peppers, honey, propolis Galangin, Kaempferol, Morin, Onions, kale, broccoli, Flavonol Myricetin, Quercetin apples, cherries, berries, tea, Kaempferol red wine 24

36 續 上 表 Eriodictyol, Hesperetin, Citrus Flavanone Homoeriodictyol, Naringenin Naringenin Catechin, Epicatechin, Cocoa, green tea, bilberry, Flavanol Epicatechin Proanthocyanidins chocolate, red wine, hawthorn, motherwort and other herbs Cyanidins, Pigmented, Cherries, grapes, berries, Anthocyanin compounds red cabbage Cyanidin Biochanin A, Genistein, Red clover, alfalfa, peas, Isoflavone Diadzein, Equol, Formononetin soy Genistein and other legumes (Moon et al., 2006) 25

37 附 表 六 柑 橘 類 類 黃 酮 之 醣 苷 與 配 醣 體 結 構 特 性 Table 6.Structural characteristics of Citrus flavanoids in the aglycone and glycoside forms (Gionfriddo et al., 1996) 26

38 ( 三 ) 柑 橘 類 類 黃 酮 之 生 理 活 性 1 抗 氧 化 類 黃 酮 作 為 抗 氧 化 劑 的 主 要 功 用 為 (Bombardelli & Morazzoni, 1993):(1) 抗 自 由 基 活 性 (antiradical activities): 氫 氧 自 由 基 (OH ) 氧 氣 單 重 態 氧 ( 1 O 2 ) 超 氧 化 物 (O 2- ) 等 自 由 基 (2) 抗 脂 質 氧 化 (anti-lipoperoxidation activities):r., ROO., RO. 自 由 基 (3) 金 屬 離 子 螯 合 劑 類 黃 酮 被 譽 為 自 由 基 的 清 除 者 其 主 要 之 原 因 為 其 具 有 提 供 氫 質 子 (hydrogen-donating) 的 能 力, 以 終 止 自 由 基 之 生 成 與 穩 定 自 由 基 類 黃 酮 的 抗 氧 化 活 性 會 受 到 其 濃 度 與 化 學 結 構 上 的 差 異 所 影 響, 如 Kaempferol 在 μM 的 濃 度 下 才 具 有 對 抗 superoxide ion 的 能 力 此 外, 類 黃 酮 具 有 三 個 用 來 評 估 其 抗 氧 化 能 力 的 官 能 基 結 構 : (1)B 環 上 的 鄰 位 羥 基 (ortho-dihydroxy) 結 構 (2) C 環 上 的 2,3- 雙 鍵 與 4-oxo 結 構 (3) 同 時 具 有 3-OH 與 5-OH 的 結 構 根 據 Finotti 與 Di Majo 在 2003 年 得 研 究 中 指 出, 所 有 的 柑 橘 類 類 黃 酮 在 親 水 性 的 環 境 下 均 具 有 抗 氧 化 能 力, 但 是 在 親 油 性 的 環 境 中, 有 些 類 黃 酮 物 質 如 neohesperidin hesperetin didymin 以 及 isosakuranetin 的 抗 氧 化 活 性 會 下 降, 此 外 naringin narirutin naringenin neoeriocitrin 與 heridictyol 甚 至 會 反 轉 本 身 的 性 質 形 成 前 氧 化 物 (Prooxidants) Rutin 屬 於 類 黃 酮 化 合 物 分 類 中 的 黃 酮 醇 類, 最 早 於 1842 年 由 Wesis 等 人 自 芸 香 中 分 離 出 來, 流 行 病 學 研 究 指 出 Rutin 能 有 效 降 低 血 脂 及 抗 氧 化 作 用 (Li & Zhang, 2001) Kaempferol 與 芸 香 素 槲 皮 素 等 黃 酮 醇 化 合 物 一 樣 具 有 具 有 抗 氧 化 等 生 理 活 性 功 能 (Larson,1988) Naringin 亦 具 有 很 強 的 抗 氧 化 性 (Jeon et al.,2002) 2 抗 發 炎 27

39 人 體 中 的 肥 大 細 胞 (mast cell) 與 嗜 中 性 白 血 球 (neutrophil) 含 有 許 多 發 炎 介 質 當 此 其 受 到 刺 激 後, 細 胞 會 釋 放 出 某 些 發 炎 介 質, 導 致 血 管 擴 張 細 胞 通 透 性 增 加 支 氣 管 平 滑 肌 收 縮 與 組 織 傷 害 等 症 狀 所 以 如 果 化 合 物 能 抑 制 嗜 中 性 白 血 球 及 肥 大 細 胞 之 活 化, 或 阻 止 發 炎 介 質 的 產 生, 就 能 對 發 炎 及 過 敏 症 狀 加 以 控 制, 以 達 到 預 防 與 治 療 的 效 果 (Schwartz, et al., 1984) 柑 橘 類 類 黃 酮 能 有 效 抑 制 許 多 控 制 酵 素 如 蛋 白 質 激 酶 C(protein kinase C) 磷 酸 二 酯 酶 (Phosphodiesterase) 磷 脂 酶 (phospholipase) 脂 氧 化 酶 (lipoxygenase) 與 環 氧 合 酶 (cyclooxygenase) 等 酵 素 的 活 性 已 達 免 疫 與 抗 發 炎 的 效 果 (Manthey and Grohmann, 2001) 2003 年 Sakata 等 人 利 用 老 鼠 的 巨 噬 細 胞 進 行 hesperidin 之 抗 發 炎 實 驗, 結 果 顯 示 其 能 有 效 的 抑 制 發 炎 反 應 中 脂 多 醣 類 (lipopolysaccharide, LPS) 所 誘 發 的 環 氧 化 脢 2(cyclooxygenase-2, COX-2) 而 達 抗 發 炎 的 效 果 Asongalem 等 人 於 2004 年 利 用 大 鼠 進 行 進 行 hesperidin 之 抗 發 炎 實 驗 顯 示,hesperidin 確 實 具 有 顯 著 的 抗 發 炎 效 果 Quercetin 主 要 存 在 於 植 物 的 花 與 葉 等 外 部 組 織, 故 均 存 在 於 一 般 蔬 菜 中, 屬 於 類 黃 酮 化 合 物 分 類 中 的 黃 酮 醇 類, 具 有 抗 發 炎 抗 過 敏 等 生 理 活 性 (Kuhlman et al., 1998;Zava et al.,1997) 而 Kaempferol 與 芸 香 素 槲 皮 素 等 黃 酮 醇 化 合 物 一 樣 具 有 具 有 抗 發 炎 等 生 理 活 性 功 能 (Larson,1988) 此 外,Hesperidin 為 柑 橘 類 水 果 中 重 要 的 類 黃 酮 成 分, 具 有 抗 發 炎 抗 過 敏 等 的 生 理 活 性 功 能 (Cheong et al.,1998) 3 預 防 動 脈 粥 樣 化 動 脈 粥 樣 硬 化 (atherosclerosis) 又 稱 硬 化 性 心 臟 病, 是 一 種 脂 質 與 發 炎 細 胞 的 聚 積 並 伴 隨 著 平 滑 肌 細 胞 增 生 與 細 胞 外 間 質 液 分 泌 所 引 起 的 細 胞 內 膜 纖 維 變 性 雖 然 這 種 阻 塞 性 的 血 管 疾 病 在 是 造 成 死 亡 及 殘 28

40 廢 的 主 要 原 因, 但 我 們 對 此 疾 病 發 生 的 機 轉 仍 然 知 道 有 限 流 行 病 學 的 研 究 已 經 証 實 有 許 多 因 素 會 導 致 冠 狀 動 脈 疾 病 危 險 性 的 增 加 1938 年,Szent-Gyorgyi 首 度 探 討 微 血 管 的 脆 性 與 出 血 與 飲 食 中 的 類 黃 酮 有 絕 對 的 關 係, 按 時 的 攝 取 維 生 素 P, 可 降 低 年 長 男 性 冠 狀 動 脈 疾 病 的 發 生 此 外, 在 兔 子 (Lee. et al.,2001) 和 大 鼠 (Jung.et al.,2006) 的 飼 養 過 程 中 添 加 柑 橘 類 類 黃 酮, 同 樣 也 顯 示, 其 能 有 效 降 其 血 液 中 低 及 極 低 密 度 脂 蛋 白 (VLDL) 膽 固 醇 與 三 酸 甘 油 脂 的 量 並 降 低 動 脈 粥 樣 化 發 生 的 比 率 Hesperidin 為 柑 橘 類 水 果 中 重 要 的 類 黃 酮 成 分, 可 預 防 心 血 管 疾 病 與 中 風 的 發 生 率 (Cheong et al.,1998), 其 在 腸 胃 道 內 可 以 被 細 菌 代 謝 成 橙 皮 苷 元 (Hesperetin)(Romanova et al., 2001), Hesperetin 除 了 具 有 清 除 自 由 基 與 抗 氧 化 之 功 能 之 外 (Chao et al., 2002;Landolfi et al., 1984 ), 亦 具 有 降 低 人 體 血 液 中 的 總 膽 固 醇 低 密 度 脂 蛋 白 與 三 酸 甘 油 脂, 亦 能 增 加 血 液 中 高 密 度 脂 蛋 白 含 量 (Sher et al., 1992;Hou et al., 2001) 而 Naringin 能 有 效 降 低 血 漿 及 肝 臟 中 的 膽 固 醇 (da Silva et al., 2001) 4 預 防 癌 症 的 發 生 飲 食 中 類 黃 酮 化 合 物 被 認 為 是 化 學 預 防 (chemopreventive) 與 抗 癌 製 劑 推 測 其 抗 癌 機 制 來 至 於 其 選 擇 性 地 對 癌 細 胞 產 生 毒 殺 抑 制 癌 細 胞 增 殖 (antiproliferative) 與 細 胞 凋 零 (apoptosis) 等 作 用 而 柑 橘 類 黃 酮 的 可 預 防 細 胞 DNA 的 傷 害 抑 制 腫 瘤 細 胞 的 增 生 與 擴 散 而 達 抗 癌 的 效 果 (Manthey et al., 2001) 類 類 黃 酮 可 藉 由 清 除 活 性 氧 自 由 基 與 吸 收 紫 外 線, 以 避 免 人 體 的 DNA 受 到 傷 害 (Stapleton & Walbot, 1994),Naringenin 與 Rutin 可 對 抗 紫 外 線 所 引 起 的 DNA 損 傷 (Kooststra, 1994) Naringenin 可 促 進 DNA 29

41 的 修 復 作 用 以 避 免 細 胞 突 變 此 外, 類 黄 酮 可 扮 演 自 由 基 清 除 者 的 角 色, 避 免 自 由 基 引 起 的 DNA 突 變 (Shimoi et al., 1994) Hesperetin 與 naringenin 可 抑 制 乳 癌 細 胞 的 增 生 (So et al., 1996),Naringenin 在 濃 度 mmol 可 抑 制 HT-29 結 腸 癌 細 胞 的 增 生 (Elisa et al., 2007) Hesperidin 為 柑 橘 類 水 果 中 重 要 的 類 黃 酮 成 分, 不 僅 能 減 少 癌 症 發 生 的 機 率, 對 於 癌 細 胞 增 生 亦 具 有 明 顯 抑 制 效 果 (Cheong et al., 1998) Naringenin 與 Naringin 同 樣 具 有 很 強 的 抗 氧 化 性, 對 於 抗 胃 潰 瘍 也 有 很 好 的 效 果 (Kroyer et al.,1986;parmar et al., 1983), 此 外 柚 皮 苷 元 能 有 效 抑 制 乳 房 腫 瘤 細 胞 增 生 (So et al.,1996) 而 臨 床 研 究 指 出,Diosmin 能 有 效 治 療 痔 瘡, 靜 脈 曲 張 等 慢 性 靜 脈 功 能 不 全 等 症 狀 (No authors listed. 2004), 對 於 淋 巴 癌 也 有 預 防 的 效 果 (Nieto, et al., 1993) 5 抗 菌 如 附 表 七 所 示, 不 同 種 類 的 類 黃 酮 分 別 具 有 抗 菌 抗 病 毒 與 抗 真 菌 的 效 果, 如 Quercetin 可 抑 制 Staphylococcus aureus Escherichia coli 與 Bacillus subtilis 等 細 菌 對 於 其 他 病 毒 與 真 菌 也 有 很 好 的 控 制 效 果 (Rajnarayana, 2001) 30

42 附 表 七 不 同 種 類 類 黃 酮 的 抗 菌 抗 真 菌 與 抗 病 毒 活 性 Table.7. Antibacterial, antifungal and antiviral activity of various flavonoids Organism Flavonoids Antibacterial activity: Staphylococcus aureus Quercetin, Baicalin, Quercetogetin, Hespertin, Fisetin, iso-liquiritigenin, Naringin+rutin, Naringin+ Hespertin Staphylococcus albus Fisetin Streptococcus pyogenes Apigenin Streptococcus viridans Apigenin Streptococcus jaccalis Chrysin Streptococcus baris Chrysin Streptococcus pneumoniae Chrysin Shigella boydii Hespertin, Naringin+Rutin, Naringenin+Hespertin Pseudomonas aeruginosa Rutin, Naringin, Baicalin, Hydroxyethylrutosine Escherichia coli Quercetin Bacillus subtilis Quercetin Bacillus anthracis Rutin Proteus vulgaris Datisetin Clostridium perfingens Hydroxyethylrutoside Antiviral activity: Rabies virus Quercetin, Quercetrin, Rutin Herpes Virus Quercetin Para influenza virus Quercetin, Rutin Herpes simplex virus type Galangin, Quercetin, Kempferol,Apigenin, Chrysin Potato virus Morin, Rutin+Quercetin Influenza virus Rutin+Quercetin Herpes simplex virus type 2 Quercetin Respiratory syncytial virus Quercetin, Naringin Immuno-deficiency virus Apigenin infection Auzesky virus Quercetin, Quercetrin, Morin, Apigenin, Luteolin Polio virus Quercetin Mengo virus Quercetin Pseudorabies virus Quercetin Antifungal activity: Candida albicans Chloroflavonin Candida tropicalis Quercetin Fusarium solani Chrysoeriol Botrytis cinerea Chrysoeriol Verticillium dahliae Chrysoeriol Azotobacter vinelandii Quercetin, Rutin, Epicathenin Alternacia tennisima Apigenin, Echinacin Cladosporium herbarum Phaseolinisoflavan (Rajnarayana, 2001) 31

43 叁 材 料 與 方 法 ㄧ 實 驗 架 構 不 同 成 熟 度 長 實 金 柑 與 圓 金 柑 一 般 成 分 分 析 甲 醇 萃 取 物 抗 氧 化 性 評 估 1. DPPH 自 由 基 清 除 能 力 2. 螯 合 亞 鐵 能 力 3. 還 原 力 測 定 相 關 成 分 分 析 1. 總 多 酚 含 量 2. 總 類 黃 酮 含 量 3. 總 花 青 素 含 量 4. 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量 5. 有 機 酸 分 析 6. 醣 類 分 析 蜜 餞 加 工 過 程 中 抗 氧 化 有 效 成 分 之 變 化 1. 原 料 2. 鹽 漬 3. 漂 水 4. 殺 菁 抗 氧 化 有 效 成 分 相 關 性 評 估 5. 糖 漬 6. 烘 乾 抗 氧 化 有 效 成 分 之 初 步 判 定 32

44 二 材 料 ( 一 ) 金 柑 本 實 驗 所 使 用 長 實 金 柑 (Fortunella margarita Swingle) 與 圓 金 柑 (Fortunella japonica Swingle) 樣 品 採 購 自 宜 蘭 縣 礁 溪 鄉 旭 工 實 業 有 限 公 司, 採 收 自 宜 蘭 縣 員 山 鄉, 採 收 日 期 為 民 國 94 年 11 月, 採 收 之 長 實 金 柑 平 均 大 小 與 重 量 為 3.87±0.30cm 及 18.77±3.60g, 圓 金 柑 平 均 則 為 2.5±0.4cm 金 柑 樣 品 經 由 農 民 與 旭 工 實 業 有 限 公 司 依 照 農 民 一 般 交 易 經 驗 先 行 分 類, 長 實 金 柑 成 熟 度 分 為 50% 60% 70% 80% 90% 及 100% 等 六 類, 圓 金 柑 則 分 為 及 100% 等 四 類, 再 於 實 驗 室 依 照 判 定 參 考 圖 ( 如 附 圖 七 八 ) 詳 加 分 類, 即 得 各 不 同 成 熟 度 金 柑 33

45 3.8 cm 附 圖 七 不 同 成 熟 度 長 實 金 柑 Fig.7. Fortunella margarita Swingle with different maturities 2.5 cm 附 圖 八 不 同 成 熟 度 圓 金 柑 Fig.8. Fortunella japonica Swingle with different maturities 34

46 三 藥 品 及 器 材 (ㄧ) 藥 品 抗 壞 血 酸 (ascorbic acid) 硫 氰 酸 銨 (ammonium thiocyanide) 甲 醇 乙 醇 乙 酸 乙 酯 三 氯 醋 酸 NaH 2 PO 4 Na 2 HPO 4 FeCl 2 4H 2 O (iron choride tetrahydrate) FeCl 3 6H 2 O K 3 Fe(CN) 6 DPPH(α, α-diphenyl-β- picrylhydrazyl) Ferrozine α- 生 育 醇 (α-tocopherol) ferrous ammonium sulfate phenazine methosulphate ( PMS ) β-dihydronicotineamidadenine dinucleotide ( β-nadh ) nitroblue tetrazolium(nbt) thiobarbituric acid(tba) trichloroacetic acid (TCA) Tween 20 HCl 木 糖 果 糖 葡 萄 糖 蔗 糖 麥 芽 糖 乳 糖 氫 氧 化 鈉 草 酸 酒 石 酸 蘋 果 酸 檸 檬 酸 BHA BHT Quercertin Naringin Hesperetin Hesperidin Naringenin Neohesperidin Rutin Diosmin 與 Kaempferol, 分 別 購 自 Sigma, St. Louis,(MO, USA.) 及 Merck ( Darmstadt, Germany) ( 二 ) 器 材 真 空 凍 結 乾 燥 機 (TLSHIN LAB CO LTD,KOREA) 快 速 粉 碎 機 (FRITSCH PU14,GERMANY) 恆 溫 振 盪 機 (YIH DER Instrument co LTD,TAIWAN) 超 音 波 振 盪 機 (Bransonic 3510R-DTH,TAIWAN) 分 光 光 度 計 (HITACHI U-2001,US) 高 效 能 液 相 層 析 儀 (SHIMADZU SPD-H10A,JAPAN) 桌 上 型 冷 凍 離 心 機 (SANYO HARRIER 181GOK,U.K) 減 壓 濃 縮 機 (BUCHI-WaterbathB-480,SWEDEN) 全 氮 蒸 餾 器 (Kjeltec System 1002 Distilling Unit, Tecator, Hoeganaes, 35

47 Sweden) 四 實 驗 方 法 ( 一 ) 不 同 萃 取 條 件 之 影 響 1 樣 品 製 備 將 生 鮮 長 實 金 柑 洗 淨 後, 置 於 -25 冷 凍 一 小 時 後, 於 室 溫 五 分 鐘 後 剝 皮 並 取 出 種 子 分 別 將 果 皮 (peel) 與 果 肉 (pulp) 置 於 真 空 凍 結 乾 燥 機 (-55 壓 力 5 tor) 凍 乾 96 小 時 後, 用 快 速 粉 碎 機 磨 成 粉 末 狀, 倒 入 加 蓋 褐 色 瓶 中, 置 於 -25 冷 凍 庫 凍 藏 備 用 2 萃 取 溶 媒 之 探 討 取 金 柑 果 皮 與 果 肉 凍 乾 粉 末 各 5g 於 250mL 錐 形 瓶 中, 分 別 添 加 50mL 甲 醇 水 與 乙 酸 乙 酯 等 三 種 溶 劑, 於 恆 溫 震 盪 機 (YIH DER,TAIWAN) 中, 在 25,90 rpm 條 件 下 震 盪 萃 取 一 小 時 後 過 濾, 殘 渣 部 分 重 覆 萃 取 兩 次, 合 併 三 次 萃 取 濾 液, 經 減 壓 濃 縮 後, 定 容 到 一 定 體 積 後 凍 藏 備 用, 並 稀 釋 成 不 同 濃 度 進 行 DPPH 自 由 基 清 除 能 力 之 分 析, 以 探 討 不 同 萃 取 溶 媒 之 影 響 3 萃 取 方 法 之 探 討 分 別 取 凍 乾 後 金 柑 果 皮 與 果 肉 粉 末 各 5g 於 250mL 錐 形 瓶 中, 添 加 50mL 甲 醇, 分 別 於 恆 溫 震 盪 機 (YIH DER, TAIWAN) 中, 在 25, 90 rpm 條 件 下 震 盪 萃 取 二 十 四 小 時 後 過 濾, 收 集 濾 液 另 外 採 萃 取 一 小 時 後 殘 渣 部 分 重 覆 兩 次 萃 取 一 小 時, 將 萃 取 24 小 時 之 濾 液 與 萃 取 一 小 時 之 濾 液 分 別 經 減 壓 濃 縮 後, 定 容 到 一 定 體 積 後 凍 藏 備 用, 並 稀 釋 不 同 濃 度 進 行 DPPH 自 由 基 清 除 能 力 之 分 析, 比 較 萃 取 方 法 之 差 異 ( 二 ) 抗 氧 化 活 性 測 定 取 凍 乾 後 金 柑 果 皮 與 果 肉 粉 末 5g 於 250mL 錐 形 瓶 中, 分 別 添 加 36

48 50mL 甲 醇, 於 恆 溫 震 盪 機 (YIH DER, TAIWAN) 中, 在 25,90 rpm 條 件 下 震 盪 萃 取 一 小 時 後 過 濾, 殘 渣 部 分 重 覆 兩 次 萃 取 一 小 時, 合 併 三 次 萃 取 濾 液, 經 減 壓 濃 縮 後, 定 容 到 一 定 體 積 後 凍 藏 備 用, 並 稀 釋 成 mg/ml 等 不 同 濃 度 進 行 下 列 各 種 抗 氧 化 性 之 分 析 1 DPPH 自 由 基 清 除 能 力 測 定 參 考 Shimada 等 人 (1992) 所 述 之 方 法 加 以 修 飾, 取 不 同 濃 度 金 柑 果 皮 與 果 肉 之 甲 醇 萃 取 液 1.5mL, 加 入 1mL 新 鮮 配 製 的 0.5 mm DPPH 甲 醇 溶 液, 混 合 均 勻 後, 於 室 溫 下 靜 置 30 分 鐘, 使 用 分 光 光 度 計 檢 測 517nm 之 吸 光 值 清 除 率 (scavenging effect %)=[1-( 樣 品 於 517 nm 的 吸 光 值 - 背 景 吸 光 值 )/ ( 未 添 加 樣 品 之 控 制 組 517 nm 的 吸 光 值 )] 100%] 2 還 原 力 的 測 定 參 考 Oyaizu(1986) 所 述 的 方 法 加 以 修 飾, 取 2.5 ml 金 柑 果 皮 與 果 肉 之 甲 醇 萃 取 液, 加 入 2.5 ml 0.2 M ph6.6 之 磷 酸 緩 衝 溶 液 與 2.5 ml 1 % K 3 Fe(CN) 6 溶 液, 置 於 50 水 浴 中 反 應 20 分 鐘 後 迅 速 冷 卻, 加 入 2.5mL10% 三 氯 醋 酸 溶 液, 以 3000 rpm 離 心 10 分 鐘 後, 取 5 ml 上 清 液, 加 入 5 ml 的 去 離 子 水 及 1 ml 0.1% FeCl 3 6H 2 O 溶 液 後, 混 合 均 勻, 靜 置 反 應 10 分 鐘 後, 使 用 分 光 光 度 計 檢 測 700 nm 之 吸 光 值, 以 吸 光 值 大 小 表 示 還 原 力 大 小 3 螯 合 亞 鐵 離 子 能 力 的 測 定 參 考 Shimada(1992) 所 述 的 方 法 加 以 修 飾, 取 2.5 ml 金 柑 果 皮 與 果 肉 之 甲 醇 萃 取 液, 加 入 8 ml 甲 醇 與 0.25 ml 2 mm FeCl 2, 反 應 30 秒 後 再 加 入 0.5 ml 的 5 mm ferrozine, 靜 置 10 分 鐘, 以 分 光 光 度 計 測 562 nm 之 吸 光 值 37

49 螯 合 亞 鐵 離 子 能 力 (chelating effects)= [ 空 白 組 A 562 nm- 樣 品 A 562 nm) /( 空 白 組 A 562 nm)] 100% ( 三 ) 一 般 成 分 測 定 1 水 分 含 量 測 定 根 據 AOAC(1984) 分 析 方 法, 秤 取 0.5 g 長 實 金 柑 與 圓 金 柑 精 秤 至 小 數 點 後 四 位, 置 入 已 秤 重 且 事 先 乾 燥 達 恆 重 之 坩 鍋 中, 再 將 坩 鍋 加 蓋 放 入 烘 箱 以 110 乾 燥 24 小 時 取 出 坩 鍋 置 於 乾 燥 皿 中, 待 溫 度 降 至 室 溫 秤 其 重 量, 直 到 恆 重 為 止, 此 時 減 去 的 重 量 即 為 水 分 含 量 水 分 (%)= 100 (W1 - W2)/(W1 - W0) W0: 坩 鍋 恆 重 ( 克 ) W1: 坩 鍋 + 樣 品 重 量 ( 克 ) W2:W1 乾 燥 至 恆 重 的 重 量 ( 克 ) 2 灰 分 含 量 測 定 參 考 AOAC (1984) 分 析 方 法 坩 鍋 與 其 蓋 子 經 洗 淨 後 置 於 105 烘 箱 中 烘 乾, 取 出 置 於 乾 燥 皿 內 冷 卻 並 秤 重 量 為 X1, 精 秤 金 柑 1g 於 坩 鍋 中 秤 重 為 X2, 將 其 置 於 灰 化 爐 中, 於 550 灰 化 至 樣 品 成 灰 白 色 粉 末 狀 ( 約 需 6 小 時, 若 灰 化 不 完 全, 則 先 取 出 坩 鍋 冷 卻, 加 少 許 蒸 餾 水 潤 濕, 再 繼 續 灰 化 至 完 全 ) 關 掉 灰 化 爐, 使 其 溫 度 下 降 至 100~200 左 右, 取 出 坩 鍋, 置 乾 燥 器 內 冷 卻, 並 秤 重, 設 重 量 為 X3, 計 算 出 灰 分 如 下 : 灰 分 (%)=[(X3-X1)/(X2-X1)] 粗 蛋 白 含 量 測 定 參 考 AOAC (1984) 分 析 方 法 取 5 g 金 柑 粉 末 於 分 解 瓶, 加 入 5 g 催 化 劑 (K 2 SO 4 :CuSO 4.5H 2 O=10:1), 再 沿 管 壁 慢 慢 加 入 15 ml 38

50 濃 硫 酸, 放 入 消 化 爐 加 熱 分 解 至 澄 清, 取 出 冷 卻, 在 未 產 生 沈 澱 以 前, 沿 管 壁 慢 慢 加 入 70 ml 蒸 餾 水, 均 勻 混 合 後 5 置 於 全 氮 蒸 餾 器 進 行 蒸 餾 蒸 餾 步 驟 如 下, 取 4 % H 3 BO 3 溶 液 20 ml 於 250 ml 之 三 角 瓶 中, 加 methyl red-bromocresol green 混 合 指 示 劑 2~4 滴, 使 溶 液 呈 紫 紅 色, 放 置 於 蒸 餾 機 冷 凝 接 受 氨 氣 位 置, 加 40 % NaOH 溶 液 約 15 ml 於 分 解 瓶 中, 加 熱 蒸 餾 至 氨 完 全 被 H 3 BO 3 吸 收 至 溶 液 成 藍 綠 色, 用 已 標 定 之 0.1N 硫 酸 溶 液 滴 定 至 成 紅 色 為 止 其 計 算 如 下 : 粗 蛋 白 (%)=[(H 2 SO 4 Sample -H 2 SO 4 Blank ) 0.1N / 樣 品 重 (g)] 粗 脂 肪 含 量 測 定 參 考 AOAC(1984) 分 析 方 法 將 圓 底 燒 瓶 置 於 烘 箱 中, 經 105 烘 乾 後 恆 重, 秤 其 重 量 設 為 X1, 樣 品 磨 碎 均 勻 混 合, 精 秤 樣 品 3~5g, 設 重 量 為 X2, 將 樣 品 置 入 圓 筒 濾 紙 中, 置 入 索 氏 萃 取 器, 並 於 抽 氣 櫃 中 加 入 約 200 ml 的 乙 醚 溶 劑, 連 續 萃 取 16 小 時 之 後, 將 圓 底 燒 瓶 置 入 烘 箱 50 約 2 小 時, 取 出 置 於 乾 燥 器 皿 冷 卻 後 秤 重 並 恆 重 為 X3 其 計 算 如 下 : 粗 脂 肪 (%)=[(X3-X1) / X2] 碳 水 化 合 物 含 量 碳 水 化 合 物 含 量 的 計 算 : 碳 水 化 合 物 (%) = 100% 水 分 (%) 粗 脂 肪 (%) 粗 蛋 白 (%) 灰 分 (%) ( 四 ) 抗 氧 化 相 關 成 分 分 析 1 總 類 黃 酮 含 量 39

51 類 黃 酮 含 量 依 Christel(2000) 等 人 之 方 法 進 行 取 1 ml 之 金 柑 甲 醇 萃 取 物, 加 入 1 ml 2% Methanolic AlCl 3.6H 2 O, 在 室 溫 下 靜 置 十 分 鐘 後, 使 用 分 光 光 度 計 檢 測 430 nm 之 吸 光, 另 取 1 ml 不 同 濃 度 ( ppm) 之 quercetin 標 準 品 製 作 標 準 曲 線, 測 得 之 吸 光 值 再 與 quercetin 標 準 曲 線 對 照 定 量, 然 後 再 依 甲 醇 萃 取 液 之 製 備 條 件, 換 算 成 每 克 金 柑 乾 物 之 類 黃 酮 化 合 物 含 量 2 總 多 酚 含 量 測 定 參 考 Singleton(1965) 等 人 及 Christel(2000) 等 人 所 述 之 方 法 加 以 修 飾 均 勻 混 合 7 ml 去 離 子 水 0.5 ml Folin 試 劑 及 0.5 ml 之 金 柑 甲 醇 萃 取 液, 加 入 2 ml 20% Na 2 CO 3 溶 液 兩 分 鐘 後, 立 即 置 於 100 水 浴 一 分 鐘 後, 置 於 暗 室 中 冷 卻 使 用 分 光 光 度 計 於 750 nm 下 測 定 吸 光 值, 並 與 20 ppm 40 ppm 60 ppm 80 ppm 100 ppm 與 200 ppm 等 濃 度 沒 食 子 酸 (gallic acid) 作 為 標 準 品 所 得 之 標 準 曲 線 對 照 定 量, 計 算 成 每 克 金 柑 乾 物 之 總 酚 類 化 合 物 含 量 3 總 花 青 素 含 量 的 測 定 參 考 Fuleki(1968a) 等 人 之 酸 鹼 度 差 額 法, 取 5 g 金 柑 粉 末, 以 50 ml 含 0.1 % 鹽 酸 之 甲 醇 萃 取 溶 劑, 於 避 光 條 件 下 震 盪 萃 取 (90 rpm) 一 小 時 後 過 濾, 殘 渣 部 分 重 覆 萃 取 兩 次, 合 併 三 次 萃 取 濾 液, 經 減 壓 濃 縮 後, 精 確 定 量 上 述 所 收 集 的 濾 液, 得 體 積 V, 分 別 從 濾 液 中 吸 取 2 ml 試 樣, 以 濃 鹽 酸 及 1N 氫 氧 化 鈉 溶 液 調 整 其 ph 值 為 1.0 與 ph 4.5 利 用 分 光 光 度 計 測 其 在 520 nm 的 吸 光 值, 所 得 吸 光 值 A1 與 A2, 再 以 下 列 公 式 計 算 每 100 克 金 柑 中 所 含 總 花 青 素 毫 克 數 總 花 青 素 含 量 (mg 花 青 素 /100g 金 柑 乾 重 ): (A1-A2) MW V 100/ε ω A1: 為 樣 品 在 ph1.0 的 吸 光 值 40

52 A2: 為 樣 品 在 ph4.5 的 吸 光 值 MW: 花 青 素 分 子 量, 以 cyanidin 之 分 子 量 340 計 算 V: 總 抽 出 液 體 積 (ml) ε: 花 青 素 之 莫 耳 吸 光 係 數 (Molecular extinction coefficient), 以 cyanidin 在 含 0.1% 鹽 酸 的 甲 醇 溶 液 中 之 吸 光 係 數 ε 值 計 算 ω: 金 柑 總 重 (g) 4 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量 測 定 參 考 Simon (1980) 等 人 所 述 之 方 法 加 以 修 飾, 取 2 g 金 柑 粉 末, 以 甲 醇 於 室 溫 下 萃 取 一 小 時 後 過 濾, 殘 渣 部 分 重 覆 前 步 驟 兩 次, 合 併 三 次 萃 取 濾 液, 精 確 定 量 上 述 所 收 集 的 濾 液 至 100 ml, 再 以 分 光 光 度 計 測 得 在 450 nm 吸 光 值, 並 與 各 濃 度 ( ppm)β- 胡 蘿 蔔 素 (β-carotene) 作 為 標 準 品 所 得 之 標 準 曲 線 對 照 定 量, 計 算 成 每 克 金 柑 乾 物 之 總 類 胡 蘿 蔔 素 含 量 5 單 糖 及 雙 糖 含 量 分 析 (1) 樣 品 溶 液 製 備 參 考 中 國 國 家 標 準 N6223 方 法 加 以 修 飾, 取 1 g 不 同 成 熟 度 的 長 實 金 柑 及 圓 金 柑 果 皮 與 果 肉 凍 乾 粉 末, 以 10 ml 甲 醇 溶 劑 萃 取, 於 避 光 條 件 下 萃 取 一 小 時 後 過 濾, 殘 渣 部 分 重 覆 萃 取 兩 次, 合 併 三 次 萃 取 濾 液, 經 真 空 濃 縮 後, 以 甲 醇 精 確 定 量 上 述 所 收 集 的 濾 液, 經 0.45 μm 濾 膜 過 濾, 進 行 HPLC 分 析 (2) HPLC 條 件 高 效 液 相 層 析 儀 為 Shimadzu LC-20AT 幫 浦, 配 有 ELSD 訊 華 積 分 軟 體 與 SPD-M10A 偵 測 器, 空 氣 壓 力 3.0 bar, 溫 度 40 管 柱 為 LiChrosorb NH 2 (250 x 4.6 mm,merck), 移 動 相 為 AeCN:Water=80: 20(v/v), 沖 提 流 速 為 1 ml/min, 樣 品 注 射 體 積 為 20 μl 並 與 各 濃 度 41

53 ( ppm) 葡 萄 糖 果 糖 甘 露 糖 乳 糖 木 糖 蔗 糖 作 為 標 準 品 所 得 之 標 準 曲 線 對 照 定 量, 計 算 成 每 克 金 柑 乾 物 之 各 糖 類 含 量 6 有 機 酸 成 分 分 析 (1) 樣 品 溶 液 製 備 參 考 Nisperos-Carriedo (1992) 等 人 方 法 加 以 修 飾, 取 1 g 不 同 成 熟 度 的 長 實 金 柑 及 圓 金 柑 果 皮 與 果 肉 凍 乾 粉 末, 以 10 ml 甲 醇 萃 取 溶 劑, 於 避 光 條 件 下 震 盪 萃 取 (90 rpm) 一 小 時 後 過 濾, 殘 渣 部 分 重 覆 萃 取 兩 次, 合 併 三 次 萃 取 濾 液, 經 減 壓 濃 縮 後, 以 0.2 % 偏 磷 酸 精 確 定 量 上 述 所 收 集 的 濾 液, 利 用 0.45 μm 濾 膜 過 濾, 進 行 HPLC 分 析, 比 較 草 酸 酒 石 酸 蘋 果 酸 檸 檬 酸 維 生 素 C 含 量 之 變 化 (2) HPLC 分 析 高 效 液 相 層 析 儀 為 Shimadzu L-10AT 幫 浦, 配 有 CLASS-M10A 積 分 儀 與 SPD-M10A 可 變 波 長 偵 測 器 其 中 有 機 酸 的 偵 測 波 長 為 210nm, 管 柱 為 C18e 管 柱 ( 250 mm x 4.6 mm,merck) 移 動 相 為 0.2% 偏 磷 酸 水 溶 液, 沖 提 流 速 為 1 ml/min, 管 柱 溫 度 35, 樣 品 注 射 體 積 為 20 μl, 並 與 各 濃 度 ( ppm) 之 草 酸 酒 石 酸 蘋 果 酸 檸 檬 酸 維 生 素 C 等 五 種 有 機 酸 所 得 之 標 準 曲 線 對 照 定 量, 計 算 成 每 克 金 柑 乾 物 之 有 機 酸 物 質 含 量 五 抗 氧 化 有 效 類 黃 酮 之 分 析 (ㄧ) 類 黃 酮 組 成 分 之 分 析 1. 樣 品 溶 液 製 備 參 考 Schieber(2001) 等 人 方 法 加 以 修 飾, 取 1 g 不 同 成 熟 度 的 長 實 金 柑 及 圓 金 柑 果 皮 與 果 肉 凍 乾 粉 末, 以 10 ml 甲 醇 萃 取 溶 劑, 於 避 42

54 光 條 件 下 震 盪 萃 取 一 小 時 後 過 濾, 殘 渣 部 分 重 覆 萃 取 兩 次, 合 併 三 次 萃 取 濾 液, 經 減 壓 濃 縮 後, 以 甲 醇 精 確 定 量 上 述 所 收 集 的 濾 液, 利 用 0.45 μm 濾 膜 過 濾, 進 行 HPLC 分 析, 比 較 九 種 類 黃 酮 含 量 之 變 化 2. HPLC 分 析 高 效 液 相 層 析 儀 為 Shimadzu L-10AT 幫 浦, 配 有 CLASS-M10A 積 分 儀 與 SPD-M10A 可 變 波 長 偵 測 器 其 中 黃 烷 酮 與 黃 酮 醇 的 偵 測 波 長 為 280nm, 黃 酮 於 波 長 340 nm 下 測 定 吸 收 值 管 柱 為 LiChrospher 100 RP-18e (250 x 4.6 mm, 5 μm,merck) 沖 提 流 速 為 1 ml/min, 樣 品 注 射 體 積 為 20 μl, 並 以 沖 提 液 作 梯 度 沖 提 其 中 沖 提 液 為 (A)(B) 兩 種 溶 液 組 合, solvent A 為 2 % 醋 酸 水 溶 液,solvent B 為 1:1 的 0.5 % 醋 酸 水 溶 液 與 氰 甲 烷 並 與 各 濃 度 ( ppm) Quercertin Naringin Hesperetin Hesperidin Naringenin Neohesperidin Rutin Diosmin Kaempferol 等 九 種 類 黃 酮 所 得 之 標 準 曲 線 對 照 定 量, 計 算 成 每 克 金 柑 乾 物 之 類 黃 酮 物 質 含 量 高 效 液 相 層 析 之 溶 液 梯 度 條 件 : Time(min) Mobile phase A (%) Mobile phase B(%) ( 二 ) 以 DPPH 自 由 基 檢 測 類 黃 酮 之 抗 氧 化 活 性 利 用 DPPH 自 由 基 與 金 柑 甲 醇 萃 取 物 反 應, 測 定 反 應 前 後 類 黃 酮 的 組 成 分 分 變 化, 作 為 初 步 判 定 金 柑 有 效 抗 氧 化 成 分 的 依 據 參 考 Schieber (2001) 等 人 方 法 加 以 修 飾, 取 金 柑 果 皮 與 果 肉 之 甲 醇 萃 取 43

55 液 1 ml, 加 入 1mL 新 鮮 配 製 的 0.5 mm DPPH 甲 醇 溶 液, 為 實 驗 組 ; 另 以 1mL 甲 醇 溶 液 取 代 金 柑 甲 醇 萃 取 物 作 為 空 白 組, 混 合 均 勻 後, 於 室 溫 下 靜 置 30 分 鐘, 利 用 0.45μm 濾 膜 過 濾, 進 行 反 應 前 後 類 黃 酮 組 成 分 的 HPLC 分 析, 比 較 九 種 類 黃 酮 物 質 在 經 DPPH 自 由 基 作 用 後, 其 含 量 之 變 化 六 金 柑 蜜 餞 加 工 過 程 的 類 黃 酮 與 抗 氧 化 性 變 化 參 考 洪 (1990) 方 法 製 作 金 柑 蜜 餞, 本 實 驗 選 擇 100 % 成 熟 的 長 實 金 柑 果 實, 摘 除 其 枝 葉 與 果 實 上 之 果 蒂, 並 以 清 水 加 以 洗 淨, 利 用 針 將 每 粒 金 柑 果 實 之 果 皮 刺 約 48 個 小 孔, 深 度 約 3~5 mm, 之 後 將 金 柑 浸 泡 於 約 4 % 的 食 鹽 水 中 鹽 漬 30 小 時 後, 以 清 水 將 多 餘 的 鹽 份 洗 去, 並 利 用 100 熱 水 殺 菁 3 分 鐘 將 殺 菁 後 之 金 柑 完 全 冷 卻 後, 置 入 35 o Brix 蔗 糖 溶 液 在 室 溫 下 靜 止 糖 漬 24 小 時 後, 再 添 加 蔗 糖 直 至 金 柑 果 肉 的 糖 度 達 68 o Brix 以 上 則 完 成 糖 漬, 將 糖 漬 金 柑 置 於 95 熱 水 5 秒 洗 去 金 柑 表 面 糖 液, 再 以 35 熱 風 乾 燥 1.5 小 時 後, 形 成 蜜 餞 成 品 加 工 流 程 如 附 圖 九 在 金 柑 蜜 餞 製 作 過 程 中, 針 對 原 料 鹽 漬 漂 水 殺 菁 糖 漬 烘 乾 等 步 驟 行 採 樣 分 析 剔 除 種 子 部 份, 利 用 冷 凍 乾 燥 機 將 樣 品 凍 乾 後, 利 用 快 速 粉 碎 機 磨 成 粉 末 狀, 倒 入 加 蓋 褐 色 瓶 中, 置 於 -25 冷 凍 庫 冷 凍 備 用 利 用 甲 醇 萃 取 物 進 行 類 黃 酮 含 量 分 析 與 DPPH 自 由 基 清 除 能 力 變 化, 探 討 長 實 金 柑 在 加 工 過 程 中, 抗 氧 化 活 性 物 質 之 變 化 44